[發明專利]一種復合儲能系統交錯并聯雙向DC-DC變換器

在審

• 申請號: 201810005510.6
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN108054921A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 曹洪奎;石小煒;沈陽;蔡希彪;關維國;寧武
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/14;H05K7/20
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 楊鳳娟

本發明公開了一種復合儲能系統交錯并聯雙向DC?DC變換器，包括2個雙向DC?DC變換器單體；每個雙向DC?DC變換器單體主要包括儲能電感、輸入側濾波電容、輸出側濾波電容和功率開關管，還包括PWM發生器。該產品具有方便控制、使用方便、結構合理、散熱效果好的特點，適合推廣應用。

技術領域

本發明屬于電子技術領域，具體地說，涉及一復合儲能系統交錯并聯雙向DC-DC變換器。

背景技術

由于環境污染和石油危機的雙重壓力，電動汽車已經逐漸成為人們生活中一種重要的綠色交通工具。電源是電動汽車的能量源泉，但目前電池技術還不能完全滿足電動汽車的要求。

超級電容是一種介于電池和靜電電容器之間的儲能元件，具有比靜電電容器高得多的能量密度和比電池高得多的功率密度，不僅適合于作短時間的功率輸出源，而且還可利用它比功率高、比能量大、一次儲能多等優點，在電動汽車啟動、加速和爬坡時有效地改善運動特性。此外，超級電容還具有內阻小，充放電效率高(90％以上)、循環壽命長(幾萬至十萬次)、無污染等獨特的優點，和其他能量元件(發動機、蓄電池、燃料電池等)組成聯合體共同工作，是實現能量回收利用、降低污染的有效途徑，可以大大提高電動汽車一次充電的續駛里程。因此，超級電容在電動汽車領域有著廣闊的應用前景，將是未來電動汽車發展的重要方向之一。

由于超級電容的優越性能和近年來對超級電容開發能力的提高，因此超級電容在工業領域中得到了廣泛應用。目前，世界各國爭相研究、并越來越多地將其應用到電動汽車上。超級電容已經成為電動汽車電源發展的新趨勢，而超級電容與蓄電池組成的復合電源系統被認為是解決未來電動汽車動力問題的最佳途徑之一。

超級電容與蓄電池、燃料電池等配合可以組成復合電源系統，但燃料電池因為成本較高，現在還不能得到實際應用。因此，國內外對超級電容一蓄電池復合電源系統的研究更多，但由于沒有DC-DC變換器，蓄電池和超級電容將具有相同的電壓，以致超級電容僅在蓄電池電壓發生快速變化時輸出和接收功率，從而減弱了超級電容的負載均衡作用。雙向DC-DC跟蹤檢測蓄電池的端電壓，以調控超級電容的端電壓使兩者匹配工作。

現有技術中的交錯并聯雙向DC-DC變換器如圖1所示，在一些輸入輸出電壓變換比大的場合，開關管需要工作在極端占空比狀態，不利于變換器效率的提高，且限制了開關管工作頻率的提升。并且變換器在具體應用中控制不便。

目前，現有技術中急需一種方便控制、使用方便的復合儲能系統交錯并聯雙向DC-DC變換器。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種復合儲能系統交錯并聯雙向DC-DC變換器，該產品具有方便控制、結構合理、散熱效果好的特點，適合推廣應用。

其技術方案如下：

一種復合儲能系統交錯并聯雙向DC-DC變換器，包括2個雙向DC-DC變換器單體；每個雙向DC-DC變換器單體主要包括儲能電感、輸入側濾波電容、輸出側濾波電容和功率開關管，還包括PWM發生器。

進一步，所述PWM發生器和PID控制器連接。

進一步，還包括信號調理電路和DSP。

進一步，所述功率開關管采用MOSFET作為開關器件。

進一步，還包括散熱器。

本發明的有益效果：

本發明的復合儲能系統交錯并聯雙向DC-DC變換器采用PID控制器，可以方便控制，每個雙向DC-DC變換器單體增加了一個PWM發生器，當某個雙向DC-DC變換器單體出現故障時，仍可繼續工作，使用方便；本發明還設有散熱器，散熱效果好；總之，本發明的技術方案具該產品具有方便控制、使用方便、結構合理、散熱效果好的特點，適合推廣應用。

附圖說明