[发明专利]一种新型三相交错并联直流-直流变换器

说明书

本发明涉及电力电子技术技术与电源领域，具体公开了一种新型三相交错并联直流‑直流变换器，包括三个并联的直流‑直流变换电路，每个电路由一个储能电感、两个开关元件构成，并在电路中加入两个开关电容起到能量传输的作用，并在输入端电压源与输出端分别并联一个滤波电容作滤波用途。变换器根据移相控制原理工作，让三个并联的直流‑直流变换支路在一个周期内交错地工作，三个支路的输出通过两个开关电容进行耦合，并最后输出到负载侧。新型拓扑结构的电路动态响应快，储能器件的电流应力低，利于管理热量和灵活封装。此外，电路还得到了更高的输入输出电压变换比、更小的开关器件电压应力、储能电感电流自动均衡能力和更小的输出电流纹波。

技术领域

本发明涉及电力电子技术技术与电源技术领域，特别涉及一种新型三相交错并联直流-直流变换器。

背景技术

传统DC/DC变换器一般可分为隔离式与非隔离式，隔离式直流变换器又可分为正激、反激、推挽和桥式等电路拓扑结构。其中运用最多的是非隔离DC/DC变换器，常见的非隔离式DC/DC变换器就是在一般Boost电路的基础上，把开关器件与续流二极管都换成带有反向续流二极管的IGBT或MOSFET即可。公告为CN107911024A的中国发明专利，公开了“一种高效率串联混合型多端口DC/DC变换器”，其通过改进双向DC/DC变换器的结构，提出了一种串联型双向DC/DC单元拓扑以及串联混合型MPC的构建思路和实现方案，实现了储能单元串联接入。但是该拓扑仍然具有电路中磁元件电流应力大、输出电流纹波大等特点。

发明内容

本发明提供了一种高电源质量、高稳定性、快速动态响应能力的新型三相交错并联直流-直流变换器。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种新型三相交错并联直流-直流变换器，包括了三个并联的直流-直流变换电路，每个电路由一个储能电感以及两个开关元件构成，三个并联的直流-直流变换电路的输出端耦合，三相交错并联直流-直流变换器的输入端设置有电压源，电压源与三相交错并联直流-直流变换器的输出端分别并联一个滤波电容。

进一步的，还包括两个用于能量传输的开关电容，三个并联的直流-直流变换电路通过两个开关电容耦合。

进一步的，所述开关元件为MOSFET或IGBT。

进一步的，开关电容靠近输出端的一端为正。

进一步的，所述开关电容为单极性电容。

进一步的，所述电压源为电池组或者蓄电池。

进一步的，三个并联的直流-直流变换电路的输出端通过阶层的方式进行耦合。

工作原理：根据移相控制原理，让三个并联的直流-直流变换支路在一个周期内交错地工作，三个支路的输出通过两个开关电容进行耦合，并最后输出到负载侧。

有益效果：新型拓扑结构的电路动态响应快，储能器件的电流应力低，利于管理热量和灵活封装。此外，电路还得到了更高的输入输出电压变换比、更小的开关器件电压应力、储能电感电流自动均衡能力和更小的输出电流纹波。

附图说明

图1为为本发明拓扑电路原理图；

图2为电路在Boost状态下，占空比处于区间时，6个工作模态的等效电路；

图3为电路在Boost状态下，占空比处于区间时的工作相关波形图，图中至上而下分别是储能电感L₁、L₂、L₃的电流波形，开关电容、的电压波形与负载侧的电压波形。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1：