[发明专利]一种新型级联Buck-Boost高增益变换器

说明书

本发明涉及一种新型级联Buck‑Boost高增益变换器，属于电力电子的技术领域，其包括第一功率开关管S₁，第二功率开关管S₂，第三功率开关管S₃，第四功率开关管S₄，第一升压电感L₁，第二升压电感L₂，升压电容C，输入电容C_i，输出电容C_O，输入端口V_i，输出端口V_O。本发明具有结构简单、成本低、低输入电流纹波、高增益、能量双向流动的非隔离型大功率双向DC/DC变换器及控制的效果。

技术领域

本发明涉及一种新型级联Buck-Boost高增益变换器，属于电力电子的技术领域。

背景技术

微电网储能模块中的储能介质通常通过双向DC/DC变换器接入直流母线，进而实现直流母线侧和储能介质侧能量的双向流动。由于超级电容或蓄电池的输出电压远低于直流母线电压，因此需要一个电压增益比较高的直流变换器将超级电容或蓄电池的输出电压进行升高。目前使用最多的是利用变压器或耦合电感实现高增益，保证系统正常运行。但是，变压器或耦合电感存在体积大、成本高、效率低等一系列问题，例如，当升压比很高时变压器原副边耦合度低，这就必然导致个整体效率的降低。对于非隔离型变换器，为了满足高增益升压要求，传统Boost变换器需工作在接近于1的大占空比状态，但是，Boost变换器电路中元器件寄生电阻的存在，限制了它的升压增益；另外，当Boost变换器工作在接近于1的大占空比状态时，Boost变换器的效率较低。此外，Boost变换器的开关管电压应力钳位在输出电压，在高输出电压应用场合，需要选取高电压等级的开关管，从而增加了变换器电路成本和开关管的导通损耗，降低了变换器的效率。因此非隔离型高升压比双向DC/DC变换器受到越来越多的关注并迅速发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型级联Buck-Boost高增益变换器，具有结构简单、成本低、低输入电流纹波、高增益、能量双向流动的非隔离型大功率双向 DC/DC变换器及控制的效果。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种新型级联Buck-Boost高增益变换器，包括第一功率开关管S₁，第二功率开关管S₂，第三功率开关管S₃，第四功率开关管S₄，第一升压电感L₁，第二升压电感L₂，升压电容C，输入电容C_i，输出电容C_O，输入端口V_i，输出端口 V_O；