[發(fā)明專利]基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路

在審

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• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107017775A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌睿;胡睿;王峰;張騰;劉金平;劉輝;楊常浩
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路

背景技術(shù)

雙向DC/DC變換器根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中有無高頻變壓器可以分為非隔離型雙向DC/DC變換器和隔離型雙向DC/DC變換器兩大類。由于Cuk變換器的輸入和輸出側(cè)電感的存在，可以使其輸入和輸出側(cè)的電流連續(xù)、脈動(dòng)小，濾波器的設(shè)計(jì)較為簡單。又Cuk變換器輸入和輸出電壓變比范圍寬且變換效率較高，所以近年來此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)受到越來越多的關(guān)注。

隔離型雙向cuk變換電路，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是輸入和輸出側(cè)都帶有濾波電感，可以實(shí)現(xiàn)輸入和輸出側(cè)電流連續(xù)且具有低紋波，能滿足蓄電池充放電實(shí)際需求；具有較大的輸入輸出電壓變比范圍可以滿足分布式發(fā)電系統(tǒng)直流母線較寬的直流母線電壓；且在整個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，都能從輸入側(cè)向輸出側(cè)傳遞功率，效率較高，對于小功率應(yīng)用背景可以稱為最佳的直流變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路，其關(guān)鍵在于，包括第一電感、第三電感、第一電容、第二電容、第一a電容、第一b電容、第一功率開關(guān)、第二功率開關(guān)；

第一電容一端接輸入電源正極，所述第一電容另一端接輸入電源負(fù)極，第一電感一端連接輸入電源正極，所述第一電感另一端連接第一功率開關(guān)漏極，所述第一功率開關(guān)源極連接電源負(fù)極，所述第一功率開關(guān)源極還連接變壓器原邊負(fù)極，所述第一功率開關(guān)漏極連接第一a電容一端，所述第一a電容另一端連接變壓器原邊正極，變壓器副邊負(fù)極連接第一b電容一端，所述第一b電容另一端連接第二功率開關(guān)漏極，所述第二功率開關(guān)源極連接變壓器副邊正極，所述第二功率開關(guān)漏極還連接第三電感一端，所述第三電感另一端連接第二電容一端，所述第二電容另一端連接變壓器副邊正極。

上述技術(shù)方案的有益效果為：該均衡電路，不僅把傳統(tǒng)Cuk變換器的輸入和輸出側(cè)通過高頻變壓器進(jìn)行了電氣隔離，還保存了原傳統(tǒng)Cuk變換器的全部屬性。

所述的基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路，優(yōu)選的，還包括：第一二極管和第二功率開關(guān)；所述第一二極管正極連接第一功率開關(guān)源極，所述第一二極管負(fù)極連接第一功率開關(guān)漏極，所述第二功率開關(guān)源極連接第二二極管正極，所述第二功率開關(guān)漏極連接第二二極管負(fù)極。

上述技術(shù)方案的有益效果為：得到一個(gè)功率可以雙向流動(dòng)的DC/DC變換電路。

所述的基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路，優(yōu)選的，還包括：第二電感；所述第二電感一端連接電源負(fù)極，所述第二電感另一端連接第一功率開關(guān)源極。

上述技術(shù)方案的有益效果為：該均衡電路用于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)中，各均衡電路可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立工作，相互干擾很小。

所述的基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路，優(yōu)選的，還包括：第四電感；所述第四電感一端連接第二功率開關(guān)源極，所述第三電感另一端連接第二電容另一端。

上述技術(shù)方案的有益效果為：該均衡電路用于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)中，各均衡電路可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立工作，相互干擾很小。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1把傳統(tǒng)Cuk變換器的輸入和輸出側(cè)通過高頻變壓器進(jìn)行了電氣隔離，還保存了原傳統(tǒng)Cuk變換器的全部屬性。

2此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為左右對稱的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能量雙向流動(dòng)分析一致；

3除了變換器在不同工作模式下的開關(guān)管和二極管獨(dú)立使用外，其他器件都是共用的，極大的減少了所需元器件的數(shù)量，從而縮減了成本、空間、重量等。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路連接示意圖；

圖2是本發(fā)明基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路工作第一階段；

圖3是本發(fā)明基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路工作第二階段；

圖4是本發(fā)明基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路電感電流波形圖；

圖5是本發(fā)明基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路連接示意圖；

圖6是本發(fā)明基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路連接示意圖；

圖7是本發(fā)明基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的磁場耦合均衡電路連接示意圖；