[发明专利]一种新型的高增益双输入DC-DC变换器

说明书

一种新型的高增益双输入DC‑DC变换器，包括输入单元，第一、第二升压单元，负载单元，其中输入单元包含三个电感L₁、L₃、L₄，四个电容C₃、C₅、C₇、C₈，三个功率开关S₁、S₂、S₃，四个二极管D₁、D₂、D₃、D₄；第一升压单元包含一个电感L₂、一个电容C₄、和一个二极管D₅，第二升压单元包含一个电感L₅、一个电容C₆、和一个二极管D₆。本发明变换器相比于现有方案可显著减少微电源、蓄电池以及负载之间的电能转换次数，提高电能转换效率，具有输入输出电压调节范围宽、开关器件电压应力低等优势，且同时也可实现N路升压拓展。

技术领域

本发明涉及一种DC-DC变换器，具体涉及一种新型的高增益双输入DC-DC变换器。

背景技术

随着能源危机、温室效应以及大气污染等全球问题的日益严重，光伏发电、燃料电池发电等新能源发电技术得到了广泛的关注和快速发展，含储能单元的新能源发电系统能够平滑新能源微电源的发电出力，提高系统供电稳定性。

传统的混合型多端口变换器方案中,新能源微电源和储能单元一般通过各自的DC/DC变换器与直流母线并联。虽然这种结构能够解决储能单元平衡微电源发电出力以及提高系统的供电稳定性问题，但是由于采用各自DC/DC变换器与直流母线并联式结构使储能系统每次充放电电时都要进行两次电能转换，造成电能浪费及电能利用率低等问题，且并联式结构还会增加系统设计成本以及控制器设计的复杂度。

另外，目前的多端口变换器大多都是基于传统的Boost变换器变结构得来，很少能实现较高增益，利用耦合电感实现的高增益由于存在漏感使得开关管的电压和电流应力都较大。因此，改进现有并联式结构对于减少储能系统能量转换次数、提高系统能量利用率、降低系统设计成本、优化控制器设计及实现高增益和开关管的低应力具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明为重点解决储能单元并联式结构造成的能量转换次数多，能量利用率低及提高输入输出电压增益等问题。而提出了一种新型的高增益双输入 DC-DC变换器，实现了多端口DC/DC变换器和高增益DC/DC变换器的集成，可使新能源微电源发电冗余通过蓄电池储能单元直接存储起来，在光伏电池发电功率不足时蓄电池可以将存储的电能释放出来供负载实用。该变换器相比于现有方案可显著减少微电源、蓄电池以及负载之间的电能转换次数，提高电能转换效率；且同时也可实现2N路升压拓展。

本发明采取的技术方案为：

一种新型的高增益双输入DC-DC变换器，该变化器包括：

输入单元，第一升压单元，第二升压单元，负载单元；

所述输入单元包括：电感L₁、L₃、L₄，电容C₃、C₅、C₇、C₈，功率开关S₁、S₂、S₃，二极管D₁、D₂、D₃、D₄；