[發明專利]可實現能量雙向控制的層疊式升壓拓撲

無效

• 申請號: 201310132203.1
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN104113091A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 李萌
• 申請（專利權）人: 鄒城市游騎兵汽車電控技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種由功率開關器件組成的可實現能量雙向控制的層疊式升壓拓撲，如圖1所示；其特征在于：包括由電源、電容、電感、電阻、電力電子器件組成的硬件系統；該結構具有能量雙向控制，可擴展性，層疊數量可依據不同應用場合遞增或遞減的特點。

2.?由權利要求1可推知，采用DSP、單片機、CPLD或FPGA的控制器控制功率開關器件的系統結構，如圖2所示；其特征在于：控制系統由DSP或單片機，電力電子器件的驅動電路，電流、電壓、轉速傳感器及其AD采樣電路，其它輔助電路組成；其功能包括：監控并計算電機的轉速、電流、電壓等信息計算，計算開關器件導通和關斷占空比，門控信號輸出，實現負載電機控制或作為電源輸出給負載供電等。

3.?由權利要求1可推知，開關S₁至S_n為雙向開關，以S₁為例，包括S₁₁，S₁₂，以次類推；此外，以IGBT為例，雙向開關結構既可以共發射極連接，也可以共集電極連接，或采用二極管橋與單個開關器件組成雙向開關均在保護范圍內；如圖3所示；圖3中，以IGBT為例自左至右分別為共發射極連接、共集電極連接和采用二極管橋與單個開關器件組成的三種雙向開關。

4.?該拓撲結構連接如下所示：輸入電源U₀的正極接電感一端；電感另一端與開關器件（如果是IGBT則為集電極，如果是MOSFET則為D極）上端和S₁至S_n的一側連接；S₁至S_n的另一側與電源U₁至U_n的正極連接；電源U₁至U_n的負極依次連接到下一級電源的正極，U₁的負極與U₀的負極、S₀的下端（如果是IGBT則為發射極，如果是MOSFET則為S極）連接；電容C₁至C_n與電源U₁至U_n并聯；電阻R₁至R_n與電源U₁至U_n并聯。

5.由權利要求1可推知，電源可以是直流電源，電池，超級電容，電容器等各類直流供電與儲能系統。

6.?由權利要求以可推知，電力電子器件包括二極管、MOSFET、IGBT、GTO、IGCT、晶閘管、三極管等各類半導體器件。

7.?由權利要求1、2可推知，控制方法與普通升壓電路類似，每層升壓部分可獨立控制，能量可以雙向流動。

8.?有權利要求1、4可推知，C1至Cn起到了穩定電源，消除諧波的作用；R1至Rn起到了均壓電阻的作用；當電源為超級電容、電池、電容器時，C₁至C_n，R₁至R_n可以去掉，去掉C₁至C_n和R₁至R_n后的電路也在本專利保護范圍內。