[發(fā)明專利]一種燃料電池用交錯(cuò)并聯(lián)型DC-DC變換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811563268.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN109713899A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林明耀;劉同民;艾建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158;H02M1/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 饒欣

本發(fā)明公開了一種燃料電池用交錯(cuò)并聯(lián)型DC?DC變換器，本發(fā)明融合了交錯(cuò)并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)，可以有效地降低輸入側(cè)的電流紋波，可以提高燃料電池系統(tǒng)的工作壽命，同時(shí)，本發(fā)明采用了BOOST結(jié)構(gòu)的交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，還可以提高變換器的電壓增益；本發(fā)明融合了不對(duì)稱升壓?jiǎn)卧图?jí)聯(lián)型升壓結(jié)構(gòu)，在不增加開關(guān)管數(shù)量的基礎(chǔ)上，有效地提高了電壓增益，而且開關(guān)管和輸出整流二極管的電應(yīng)力不會(huì)受到影響；本發(fā)明采用了耦合電感的結(jié)構(gòu)，在提高變換器的電壓增益的基礎(chǔ)上，也使得電壓增益更加靈活，應(yīng)用場(chǎng)合更加多樣。選用雙繞組的耦合電感不僅降低了手工繞制的制作難度，還避免了交錯(cuò)并聯(lián)的兩路電流產(chǎn)生耦合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及升壓變換器，特別是涉及一種燃料電池用交錯(cuò)并聯(lián)型DC-DC變換器。

背景技術(shù)

隨著傳統(tǒng)化石能源的日趨枯竭和人類生存環(huán)境的日益惡化，清潔型的可再生能源的發(fā)展已經(jīng)到了迫在眉睫的地步，世界各國(guó)都在致力于研究和開發(fā)新能源的應(yīng)用，其中太陽(yáng)能和風(fēng)能已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。不過(guò)對(duì)于這些系統(tǒng)，如何并網(wǎng)運(yùn)行、滿足電網(wǎng)中的高電壓需要仍然是最重要的問(wèn)題。目前，大量的升壓轉(zhuǎn)換器被開發(fā)出來(lái)滿足這些應(yīng)用，在不同的轉(zhuǎn)換器中，傳統(tǒng)的BOOST變換器理論上可以通過(guò)提高占空比來(lái)提高電壓增益。但是實(shí)際應(yīng)用中，由于寄生參數(shù)的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)非常高的電壓增益。若采用級(jí)聯(lián)型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，器件數(shù)量增加所帶來(lái)的效率不高的問(wèn)題又會(huì)凸顯。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)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交錯(cuò)并聯(lián)型DC/DC變換器。

技術(shù)方案：為達(dá)到此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的一種燃料電池用交錯(cuò)并聯(lián)型DC-DC變換器，包括輸入電源V_in，輸入電源V_in的正極分別連接第一耦合電感原邊繞組L₁的一端和第二耦合電感原邊繞組L₂的一端，第一耦合電感原邊繞組L₁的另一端分別連接開關(guān)管S₁的漏極和續(xù)流二極管D₁的陽(yáng)極，第二耦合電感原邊繞組L₂的另一端分別連接開關(guān)管S₂的漏極和續(xù)流二極管D₂的陽(yáng)極，續(xù)流二極管D₂的陰極分別連接電容C₁的一端、電容C₂的一端、續(xù)流二極管D₁的陰極和第二耦合電感副邊繞組L₄的一端，第二耦合電感副邊繞組L₄的另一端連接第一耦合電感副邊繞組L₃的一端，第一耦合電感副邊繞組L₃的另一端分別連接電容C₃的一端和續(xù)流二極管D₃的陽(yáng)極，電容C₂的另一端分別連接續(xù)流二極管D₃的陰極和續(xù)流二極管D₄的陽(yáng)極，續(xù)流二極管D₄的陰極分別連接電容C₃的另一端和輸出整流二極管D_o的陽(yáng)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(fù)載R的一端，輸出電容C_o的另一端、負(fù)載電阻R的另一端、開關(guān)管S₁的源極、開關(guān)管S₂的源極和電容C₁的另一端和輸入電源V_in的負(fù)極均接地。

進(jìn)一步，還包括續(xù)流二極管D₅和電容C₄；續(xù)流二極管D₅的陽(yáng)極連接輸入電源V_in的正極，續(xù)流二極管D₅的陰極連接續(xù)流二極管D₁的陽(yáng)極；電容C₄的一端連接開關(guān)管S₁的漏極，電容C₄的另一端連接續(xù)流二極管D₁的陽(yáng)極。續(xù)流二極管D₅和電容C₄構(gòu)成自舉電路，可以進(jìn)一步提高變換器的升壓能力。