[實(shí)用新型]倍增型基于LLC諧振的高變比大功率雙向DCDC變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201621108747.X
• 申請(qǐng)日: 2016-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN206117516U
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林成棟;侯院軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大周信息科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)31290
• 代理人: 葉鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種大功率DCDC變換器裝置。

背景技術(shù)

為了節(jié)約能源，近年來許多研究在關(guān)注合理，高效利用能源。現(xiàn)代電力電子技術(shù)得到了飛快發(fā)展。雙向DC/DC變換技術(shù)在許多場(chǎng)合都在發(fā)揮重要作用，是今年來研究的熱點(diǎn)。很多DC/DC變換器拓?fù)浔惶岢觯渲懈綦x型雙向DC/DC主要用于輸入輸出需要隔離，實(shí)現(xiàn)較高電壓變比的場(chǎng)合。移相全橋DC/DC變換器利用原副邊之間的移相角傳遞能量，較易實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，且開關(guān)管的電壓、電流應(yīng)力較小，適合應(yīng)用于大功率場(chǎng)合。但其存在軟開關(guān)范圍窄、關(guān)斷電流大、循環(huán)能量大等問題，從而影響了變換器整體效率。最接近現(xiàn)有技術(shù)，傳統(tǒng)LLC只能用來實(shí)現(xiàn)單向功率流動(dòng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于克服傳統(tǒng)LLC只能單向流動(dòng)能量的局限，公開一種新型雙向LLC拓?fù)鋪韺?shí)現(xiàn)功率的雙向流動(dòng)。該拓?fù)渲性O(shè)有輔助電感，在正向和反向運(yùn)行時(shí)，變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同，運(yùn)行原理也完全對(duì)稱。

本實(shí)用新型技術(shù)方案表征為：

一種大功率雙向DCDC變換器，其特征在于，包括變換器原邊側(cè)電路、變換器副邊側(cè)電路，兩者通過變壓器連接，所述變壓器匝比為1：N，在所述的變換器兩側(cè)電路中還設(shè)有諧振電路，

所述變換器原邊側(cè)電路為全橋結(jié)構(gòu)，為低壓端，包括S1、S2、S3、S4四個(gè)開關(guān)管，S1、S2兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)A，S3、S4兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)B；

所述變換器副邊側(cè)電路為全橋結(jié)構(gòu)，為高壓端，包括S5、S6、S7、S8四個(gè)開關(guān)管，S5、S6兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)C，S7、S8兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)D；

所述的諧振電路包括輔助電感Lm2、諧振電感Lr、勵(lì)磁電感Lm、諧振電容Cr，四者依次串接，所述輔助電感Lm2的一端連接至S1、S2兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)A，輔助電感Lm2的另一端連接至S3、S4兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)B；

所述勵(lì)磁電感Lm與所述的變壓器的低壓側(cè)并聯(lián)；

所述變壓器的高壓側(cè)的一端連接至S5、S6兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)C，變壓器的高壓側(cè)的另一端連接至S7、S8兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)D。

本實(shí)用新型為大功率DCDC變換器裝置，該LLC諧振變換器可以實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷，可以徹底解決循環(huán)能量、關(guān)斷損耗等問題，不僅可以實(shí)現(xiàn)零電壓開通，零電流關(guān)斷，具有較高的效率，還可以通過調(diào)整變壓器匝比實(shí)現(xiàn)升壓或者降壓。本實(shí)用新型在傳輸較大功率時(shí)，變換器的輸入輸出增益明顯，變換器的電壓調(diào)整能力強(qiáng)。本實(shí)用新型將在新能源發(fā)電中廣泛應(yīng)用，尤其是在直流微電網(wǎng)，儲(chǔ)能裝置中有廣泛應(yīng)用。

進(jìn)一步改進(jìn)上述技術(shù)方案，包括上述兩個(gè)雙向LLC功率模塊，該兩個(gè)模塊具有相同功率及相同參數(shù)，將雙向LLC功率模塊在低壓側(cè)串聯(lián)，在高壓側(cè)并聯(lián)；在每個(gè)雙向LLC功率模塊中，所述變換器副邊側(cè)電路中，即將高壓側(cè)中的開關(guān)管S7、S 8結(jié)構(gòu)替換為電解電容倍壓的結(jié)構(gòu)。由此，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高電壓變比和大功率雙向傳輸，極適用于高電壓變比、大功率傳輸，而且要求功率雙向流動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步介紹。

基礎(chǔ)實(shí)施例1

本實(shí)施例拓?fù)渲性O(shè)有一個(gè)輔助電感，在正向和反向運(yùn)行時(shí)，變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同，運(yùn)行原理也完全對(duì)稱。具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示：

一種大功率雙向DCDC變換器，其特征在于，包括變換器原邊側(cè)電路、變換器副邊側(cè)電路，兩者通過變壓器連接，所述變壓器匝比為1：N，在所述的變換器兩側(cè)電路中還設(shè)有諧振電路，

所述變換器原邊側(cè)電路為全橋結(jié)構(gòu)，為低壓端，包括S1、S2、S3、S4四個(gè)開關(guān)管，S1、S2兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)A，S3、S4兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)B；

所述變換器副邊側(cè)電路為全橋結(jié)構(gòu)，為高壓端，包括S5、S6、S7、S8四個(gè)開關(guān)管，S5、S6兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)C，S7、S8兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)D；

所述的諧振電路包括輔助輔助電感Lm2、諧振電感Lr、勵(lì)磁電感Lm、諧振電容Cr，四者依次串接，所述輔助電感Lm2的一端連接至S1、S2兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)A，輔助電感Lm2的另一端連接至S3、S4兩個(gè)開關(guān)管之間的橋臂連接線上設(shè)有中點(diǎn)B；