[發明專利]燃料電池用兩電容鉗位的二次型混合升壓DC-DC變換器

在審

• 申請號: 201810605005.5
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108880262A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 林明耀;艾建;劉同民;陳云琦
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 饒欣

本發明公開了一種燃料電池用兩電容鉗位的二次型混合升壓DC?DC變換器，融合了耦合電感結構，在提高變換器的電壓增益的基礎上，也使得電壓增益更加靈活，應用場合更加多樣，電路不會進入斷續情況，并且電流和功率的波動得到了有效的降低，尤其適合燃料電池的應用場合；融合了兩電容漏感鉗位電路結構，在使用耦合電感提高變換器升壓能力的基礎上，使耦合電感漏感的能量有釋放的回路，避免了漏感能量引起的電路諧振問題，同時也提高了電路的效率；融合了混合升壓單元結構，與傳統的升壓變換器相比，升壓性能得到提高；與傳統的單自舉單元結構的升壓單元相比較，隨著占空比的增加，該轉換器具有優越的升壓電壓性能。

技術領域

本發明涉及DC-DC變換器，特別是涉及燃料電池用兩電容鉗位的二次型混合升壓DC-DC變換器。

背景技術

隨著傳統化石能源的日趨枯竭和人類生存環境的日益惡化，清潔型的可再生能源的發展已經到了迫在眉睫的地步，世界各國都在致力于研究和開發新能源的應用，其中太陽能和風能已經得到了較為廣泛的應用。不過對于這些系統，如何并網運行、滿足電網中的高電壓需要仍然是最重要的問題。目前，大量的升壓轉換器被開發出來滿足這些應用，在不同的轉換器中，傳統的BOOST變換器理論上可以通過提高占空比來提高電壓增益。但是實際應用中，由于寄生參數的限制，無法實現非常高的電壓增益。若采用級聯型的拓撲結構，器件數量增加所帶來的效率不高的問題又會凸顯。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種能夠提高效率和增益比的燃料電池用兩電容鉗位的二次型混合升壓DC-DC變換器。

技術方案：為達到此目的，本發明采用以下技術方案：本發明所述的燃料電池用兩電容鉗位的二次型混合升壓DC-DC變換器，包括輸入電源V_in，輸入電源V_in的正極分別連接電感L₁的一端和續流二極管D₆的陽極，電感L₁的另一端分別連接電容C₅的一端和續流二極管D₂的陽極，電容C₅的另一端分別連接續流二極管D₁的陽極和續流二極管D₆的陰極，續流二極管D₁的陰極分別連接耦合電感的原邊繞組L₂的一端、鉗位電容C_b的一端、電容C₁的一端和續流二極管D₄的陽極，耦合電感的原邊繞組L₂的另一端連接電容C₃的一端和開關管S的漏極，電容C₃的另一端分別連接鉗位二極管D_b的陽極和續流二極管D₄的陰極，鉗位二極管D_b的陰極分別連接電容C₄的一端、續流二極管D₅的陽極和鉗位電容C_b的另一端，電容C₄的另一端連接耦合電感副邊繞組L₃的一端，耦合電感副邊繞組L₃的另一端分別連接續流二極管D₅的陰極和輸出整流二極管D_o的陽極，輸出整流二極管D_o的陰極分別連接輸出電容C_o的一端和負載電阻R的一端，輸出電容C_o的另一端、負載電阻R的另一端、開關管S的源極和電容C₁的另一端分別連接輸入電源V_in的負極。

進一步，還包括續流二極管D₃，續流二極管D₃的陽極連接耦合電感副邊繞組L₃的一端，續流二極管D₃的陰極連輸出二極管D_o的陽極。

進一步，還包括電容C₂，電容C₂的一端連接續流二極管D₅的陰極，電容C₂的另一端連接輸出整流二極管D_o的陽極。