[发明专利]一种磁集成三端口DC-DC变换器

说明书

本发明公开了一种磁集成三端口DC‑DC变换器，其特征在于，包括：直流电压源、输入滤波电容、蓄电池电源、原边全桥、副边全桥、磁集成结构一、磁集成结构二、输出滤波电容、输出负载；整个电路拓扑结构是由两相交错并联双向Buck‑Boost电路与双有源桥电路集成所得，由磁集成结构一和原边全桥组成了两相交错并联双向Buck‑Boost电路，由原边全桥、磁集成结构二和副边全桥组成了双有源桥电路；磁集成结构一在一个磁芯中集成了交错并联双向Buck‑Boost电路中的两个电感，磁集成结构二在一个磁芯中集成了双有源桥电路中的电感和变压器。本发明将交错并联双向Buck/Boost电路与双有源桥电路通过共用原边全桥集成在一起，通过开关管复用，使开关管数量减少，降低开关损耗，降低了成本。

技术领域

本发明涉及光伏发电系统、混合电动汽车与混合储能等系统中的电力电子变换器及电力电子磁集成技术领域，具体涉及一种磁集成三端口DC-DC变换器。

背景技术

能源是人类生存和社会发展最基本的物质基础，目前，地球能源逐渐短缺，环境污染严重，气候变化剧烈，为了解决这一系列问题，人类越来越重视光伏发电和风力发电等新能源技术。同时为了更好的利用能源，常常将可再生能源和其它能源及储能系统结合起来构成可再生能源联合供电系统，例如光伏一蓄电池联合供电系统，蓄电池的引入提高了系统能量的利用率，提高了系统运行效率，并利用多端口变换器连接系统中的各个单元，实现能量的稳定、高效传输。现有的联合供电系统结构较为复杂，每有一个端口就相应增加一个功率变换单元，系统成本高，可靠性较低。通过开关管的复用，将三端口DC-DC变换器代替现有的变换器结构，能够简化电路结构，降低成本。然而随之带来了磁性元件增多，变换器体积、重量增加等问题，这就导致了系统损耗大，效率低，不利于变换器功率密度的提升。通过对三端口DC-DC变换器中各分立磁件进行磁集成，可以有效的减小磁性元件的体积、重量，降低系统损耗，对提高三端口变换器的性能及功率密度有重要意义。现有的技术大部分对隔离或非隔离型变换器进行磁集成，对开关管复用型三端口DC-DC变换器磁集成较少。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种磁集成三端口DC-DC变换器，以实现开关管复用型三端口DC-DC变换器的磁集成，进而减少磁性元件的数量，提高变换器的功率密度，降低系统的成本和损耗。