[發明專利]消除升壓電路二極管損耗的交錯并聯Boost電路、系統及方法

在審

• 申請號: 201910146593.5
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109698622A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 朱智富;周萬鵬;孫鵬;張翼
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本公開提出了消除升壓電路二極管損耗的交錯并聯Boost電路、系統及方法，所述電路包括第一電感、第二電感、第一開關管、第二開關管、第一二極管及第二二極管；所述第一電感的一端接入所述電路的正輸入端，所述第一電感的另一端連接至第二電感的輸入端；在第一開關管或第二開關管的工作周期內，所述第二電感使處于工作狀態的第一二極管或第二二極管工作電流減小至零后關斷。本公開技術方案在傳統交錯并聯Boost電路的基礎上將其中一個電感換做異名端耦合電感，通過異名端耦合電感使二極管電流減小到零才關斷，從而由于二極管反向恢復引起的關斷損耗得以解決。

技術領域

本公開涉及電路技術領域，特別是涉及消除升壓電路二極管損耗的交錯并聯Boost電路、系統及方法。

背景技術

在全球范圍內，電動汽車和新能源汽車的發展和普及是比較迅速的，面對電動汽車大量普及和投放，城市充電站供不應求。在相關政府的支持下，充電樁和應急移動充電車大面積投放并使用。應急移動充電車以電池作為儲能系統最為潮流環保，各類電池中鋰電池具有循環壽命長、能量密度高、綠色環保等突出的優點，所以在儲能系統中應用。

鋰電池在實用中不能過充、過放，同時單體鋰電池工作電壓3.7V左右，鋰電池并聯成組工作電壓也在3.7V左右，面對不同電壓等級負載匹配時，通常需要將電壓轉化為與負載相匹配的電壓使用，一般使用DC-DC電路來轉化電壓，電壓轉化的同時由于器件的損耗，一部分功率也在損耗。

空調中，為了用電設備諧波不污染電網，用電設備正常運行，通常都會用功率因數校正PFC技術，在PFC電路中也會存在器件損耗，降低轉換效率。其中包括二極管反向恢復導致的關斷損耗，就算是超快恢復二極管也會存在，這就需要降低二極管關斷損耗來提高功率轉換效率。

發明人在實際工作中發現，關于傳統的交錯并聯Boost電路具體結構參見附圖1所示，傳統的交錯并聯Boost電路中相應支路的開關管導通的時候，相應二極管就會關斷，具體傳統交錯并聯Boost電路各支路二極管電流波形圖參見附圖2所示，且傳統的交錯并聯Boost電路需要兩個體積較大的電感，因此需要解決傳統交錯并聯Boost電路中二極管關斷損耗問題和兩電感體積過大問題。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本公開提供了消除升壓電路二極管損耗的交錯并聯Boost電路、系統及方法，可以有效解決交錯并聯Boost電路中二極管關斷損耗問題和兩電感體積過大問題。

本公開第一方面提出了消除升壓電路二極管損耗的交錯并聯Boost電路，所述電路包括第一電感、第二電感、第一開關管、第二開關管、第一二極管及第二二極管；

所述第一電感的一端接入所述電路的正輸入端，所述第一電感的另一端連接至第二電感的輸入端，所述第二電感的輸出端連接至第一二極管的陽極和第一開關管的第一端，所述第一開關管的第二端接所述電路的負輸入端，所述第一二極管的陰極接所述電路的正輸出端；

所述第二電感的輸出端還連接至第二二極管的陽極和第二開關管的第一端，所述第二開關管的第二端接所述電路的負輸入端，所述第二二極管的陰極接所述電路的正輸出端；

在第一開關管或第二開關管的工作周期內，所述第二電感使處于工作狀態的第一二極管或第二二極管工作電流減小至零后關斷。

作為本申請進一步的技術方案，所述第二電感為異名端耦合電感。

作為本申請進一步的技術方案，所述電路的輸出端還并聯有電阻，所述電阻并聯有電容。

作為本申請進一步的技術方案，所述電路的負輸入端接地。

本公開第二方面提出了消除升壓電路二極管損耗的交錯并聯Boost電路的控制系統，包括控制單元，該控制單元被配置為：第一開關管和第二開關管交錯相差180°導通，當第一開關管導通時，第一二極管處于關斷狀態，第一開關管關斷時第一二極管開通；