[发明专利]可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器

摘要

可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器，由一个传统boost变换器和一个传统的buck/boost变换器集合而成；其中传统boost变换器是由电感L₁、功率开关Q₃、Q₄和电容C_H构成，传统的buck/boost变换器由电感L₂、功率开关Q₁、Q₂以及电容C₁构成；首先将两者的低压侧并联，其次将buck/boost变换器的高压侧电容C₁与功率开关Q₃串联后再与boost变换器的高压侧并联，利用电容C₁存储或释放电感中的能量，将两者构成了一个可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器；该变换器能安全高效的将储能装置中的电能和直流微网中能量进行传输，并能适用不同电压等级储能装置。

主权项

1.可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器，其特征在于：由一个传统boost变换器和一个传统的buck/boost变换器集合而成；其中传统boost变换器是由电感L₁、功率开关Q₃、Q₄和电容C_H构成，传统的buck/boost变换器由电感L₂、功率开关Q₁、Q₂以及电容C₁构成；首先将两者的低压侧并联，其次将buck/boost变换器的高压侧电容C₁与功率开关Q₃串联后再与boost变换器的高压侧并联，利用电容C₁存储或释放电感中的能量，将两者构成了一个可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器；该变换器所需功率器件少，既可以实现电压高增益，开关管数量又相对较少，且由于开关管成对关合，也利于控制，具体方案如下：所述双向DC/DC直流变换器的低压侧与储能装置相连，高压侧与直流母线相连；所述双向DC/DC直流变换器的增益M在升压和降压模式下分别为：其中，D_boost和D_buck为升压模式和降压模式下功率开关的占空比，V_H为高压侧电压，V_L为低压侧电压；功率器件的电压应力为：其中，V_Q1、V_Q2、V_Q3、V_Q4分别为功率开关管的电压应力，V_C1为电容的电压；可以发现，功率开关V_Q1、V_Q2关断时承受的电压应力均小于高压侧电压，功率开关V_Q3、V_Q4关断时承受的电压应力均大于高压侧电压，且电容电压也小于高压侧电压。