[发明专利]一种非隔离型三端口DC-DC变换器及控制方法

说明书

一种非隔离型三端口DC‑DC变换器，其包括第一端口、第二端口、第三端口，其特征在于：第一端口包括第一开关、第一电感、第一电容、第二电感，第二开关；第一二极管、第二二极管；第二端口包括：第三电感，第三开关、第四开关，第四二极管；第三二极管、第四二极管Dd；第三端口包括第二电容以及输出电阻，其中输出电阻并联在第二电容；第二电容的一端接入第二二极管。本实施例的DC‑DC变换器由于没有使用变压器进行电气隔离，因此，其体积较小，成本低，且控制简单。此外，第二电感L2，第二开关S2和第二二极管D2的连接可以增强第一端口中的DC‑DC变换器的功率流和电压转换能力。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体来说，涉及一种非隔离型三端口DC-DC变换器及控制方法。

背景技术

可再生能源，例如风能、太阳能等的能源日益受到重视，但可再生能源大多是间歇性的。在此背景下，具有挑战性的任务是将不同规模的多种能源整合起来。由于应用场合所需求的电压范围不同，对于实时应用，升压和降压变换是强制性的。因此，需要具有高增益电压传输比的DC-DC变换器来实现高电压输出。图1为使用传统变换器的光伏-风机-蓄电池系统结构。这种结构需要多个DC-DC变换器才能将不同规模的多种能源整合起来，其结构复杂，成本高昂，且控制困难。

现有技术中有使用多个端口的DC-DC变换器，例如隔离型的DC-DC变换器，但隔离型三端口变换器需要变压器进行电气隔离，因此体积大、成本高，且控制复杂。

本文提供的背景描述用于总体上呈现本公开的上下文的目的。除非本文另外指示，在该章节中描述的资料不是该申请的权利要求的现有技术并且不要通过包括在该章节内来承认其成为现有技术。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种非隔离型三端口DC-DC变换器，其包括第一端口、第二端口、第三端口，其特征在于：第一端口包括第一开关S1、第一电感L1、第一电容C1、第二电感L2，第二开关S2；第一二极管D1、第二二极管D2；

其中第一开关S1接第一输入电源，第一开关S1的另一端分别连接第一电感L1以及第二电感L2，第二电感L2的另一端分别接第二开关S2及第二二极管D2；第二电感L2接入第一开关S1的一端接入第一二极管D1，第一二极管D1的另一端接第一电容C1和第二开关S2；

第二端口包括：第三电感L3，第三开关Sc、第四开关Sd；第三二极管Dc、第四二极管Dd；

第三电感L3的一端接入第二输入电源，第三电感L3的另一端接第三开关Sc以及第四开关Sd；第三开关Sc、第四开关Sd分别并联一第三二极管Dc、第四二极管Dd；

第三端口包括第二电容C0以及输出电阻R，其中输出电阻R并联在第二电容DO；

第二电容C0的一端接入第二二极管Dc。

具体的，所述开关均为场效应管。

具体的，所述第二端口接蓄电池。

具体的，第三开关Sc、第四开关Sd分别反并联一第三二极管Dc、第四二极管Dd。

具体的，第三开关Sc、第四开关Sd均处于关断时，控制第一开关S1、第二开关S2的导通和和关断，所述三端口DC-DC变换器工作在第一状态。

具体的，第一开关S1、第二开关S2、第四开关Sd均处于关断时，控制第三开关Sc的导通和和关断，所述三端口DC-DC变换器工作在第二状态。

具体的，第一开关S1、第二开关S2均导通、第三开关Sc、第四开关Sd均关断；第一开关S1、第二开关S2均关断、第三开关Sc导通、第四开关Sd关断；第一开关S1、第二开关S2、第三开关Sc、第四开关Sd均关断，所述三端口DC-DC变换器工作在第三状态。