[发明专利]一种基于ANPC的混合功率器件双有源桥DC/DC变换器

权利要求书

1.一种基于ANPC的混合功率器件双有源桥DC/DC变换器，其特征在于，包括混合器件优化移相控制器、变压器以及分别连接在所述变压器两侧的两个半桥ANPC三电平电路，所述两个半桥ANPC三电平电路分别处于逆变状态和整流状态；

所述半桥ANPC三电平电路包括两个直流电容和六个开关管，每个开关管反向并联有二极管；所述两个直流电容串接在直流母线的正极P和负极N之间，且所述两个直流电容的连接点为零点O；所述六个开关管中，Q1、Q2、Q3和Q4依次串接在所述正极P和负极N之间，Q5的一端连接Q1与Q2的连接点，Q6的一端连接Q3与Q4的连接点，Q5与Q6的另一端均连接至所述零点O，所述零点O、以及Q2与Q3的连接点分别连接至所述变压器的两端；

其中，Q1与Q4为SiC管，Q2、Q3、Q5和Q6为Si管，所述混合器件优化移相控制器用于控制所述两个半桥ANPC三电平电路的移相角及二者之间的移相角，使得当所述半桥ANPC三电平电路的输出端在P状态、O状态与N状态之间切换时，切换过程中的硬关断和硬开通发生在Q1与Q4中；

当所述半桥ANPC三电平电路的输出端在P状态与O状态之间切换时，所述混合器件优化移相控制器用于控制所述两个半桥ANPC三电平电路的移相角及二者之间的移相角，使得所述半桥ANPC三电平电路的输出电流i_L＞0，通过硬关断Q1实现P状态切换至O状态，通过硬开通Q1实现O状态切换至P状态；

当所述半桥ANPC三电平电路的输出端在N状态与O状态之间切换时，所述混合器件优化移相控制器用于控制所述两个半桥ANPC三电平电路的移相角及二者之间的移相角，使得所述半桥ANPC三电平电路的输出电流i_L＜0，通过硬关断Q4实现N状态切换至O状态，通过硬开通Q4实现O状态切换至N状态。

2.如权利要求1所述的基于ANPC的混合功率器件双有源桥DC/DC变换器，其特征在于，连接在所述变压器初级侧的半桥ANPC三电平电路处于逆变状态，连接在所述变压器次级侧的半桥ANPC三电平电路处于整流状态时，所述两个半桥ANPC三电平电路之间的移相角为正。

3.如权利要求1所述的基于ANPC的混合功率器件双有源桥DC/DC变换器，其特征在于，连接在所述变压器次级侧的半桥ANPC三电平电路处于逆变状态，连接在所述变压器初级侧的半桥ANPC三电平电路处于整流状态时，所述两个半桥ANPC三电平电路之间的移相角为负。

4.如权利要求1-3任一项所述的基于ANPC的混合功率器件双有源桥DC/DC变换器，其特征在于，所述变换器还包括电感，所述电感连接所述变压器初级侧的半桥ANPC三电平电路与所述变压器初级侧。