[發明專利]一種基于三電感的三端口DC/DC變換器及其控制方法

在審

• 申請號: 201910598924.9
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110445378A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 王佳;吳曉剛;杜玖玉;于渤洋;陳慶樟;許廣舉;張盛龍
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02J7/00;B60L50/70
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 呂朦

1.一種基于三電感的三端口DC/DC變換器，其特征在于，包括主電路和控制電路，主電路包括燃料電池輸入端、母線輸出端、蓄電池端及三電感DC/DC變換器；燃料電池輸入端包括燃料電池與二極管D6的串聯支路；母線輸出端包括并聯的第二蓄電池支路與電容C1，電容C1兩端外接負載；蓄電池端包括第一蓄電池支路和第二蓄電池支路，第一蓄電池支路為蓄電池與二極管D7、開關管Q4相串聯；第二蓄電池支路為開關管Q5、二極管D8及蓄電池串聯；第一蓄電池支路與燃料電池并聯，第二蓄電池支路與母線輸出端并聯；三電感DC/DC變換器連接于燃料電池輸入端與母線輸出端之間；控制電路用于控制開關管Q4、開關管Q5的通斷，開關管Q4、開關管Q5不同時開通。

2.根據權利要求1所述的基于三電感的三端口DC/DC變換器，其特征在于，三電感DC/DC變換器包括開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、電感L1、電感L2及電感L3；二極管D6的負極同時連接開關管Q4及電感L3一端，電感L3的另一端通過二極管D5與二極管D4的負極連接，電感L3的另一端通過開關管Q1連接至燃料電池負極，二極管D4的負極連接電感L2一端，電感L2另一端通過二極管D3與二極管D1的負極連接，電感L2另一端通過開關管Q2連接至燃料電池負極，二極管D1的負極連接電感L1一端，電感L1另一端通過開關管Q5及二極管D8連接至蓄電池正極，電感L1另一端通過開關管Q3連接至燃料電池負極，電感L1另一端通過二極管D2、電容C1連接至燃料電池負極；控制電路用于控制開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3的通斷。

3.根據權利要求1所述的基于三電感的三端口DC/DC變換器，其特征在于，所述控制電路采用DSP系統，控制電路還包括電壓傳感器，所述電壓傳感器用于采集輸出端電壓，電壓傳感器的輸出端與DSP系統的輸入端連接。

4.根據權利要求1所述的基于三電感的三端口DC/DC變換器，其特征在于，控制電路還包括電流傳感器，所述電流傳感器用于采集輸入端電流，電流傳感器的輸出端與DSP系統的輸入端連接。

5.根據權利要求1所述的基于三電感的三端口DC/DC變換器，其特征在于，開關管Q1、開關管Q2及開關管Q3同時開通、同時關斷。

6.根據權利要求1所述的基于三電感的三端口DC/DC變換器，其特征在于，控制電路還包括開關管隔離驅動電路，所述DSP系統輸出控制信號經過開關管隔離驅動電路控制開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4及開關管Q5的通斷。

7.根據權利要求1所述的基于三電感的三端口DC/DC變換器，其特征在于，所述控制電路用于在負載所需功率大于燃料電池輸出功率時，控制開關管Q4始終保持開通狀態，開關管Q5始終保持關斷狀態；所述控制電路用于在負載所需功率小于燃料電池輸出功率時，控制開關管Q4始終保持關斷狀態，開關管Q5與開關管Q1互補導通。

8.一種如權利要求1的基于三電感的三端口DC/DC變換器的控制方法，其特征在于，

當負載所需功率大于燃料電池輸出功率時，控制開關管Q4始終保持開通狀態，開關管Q5始終保持關斷狀態；

當負載所需功率小于燃料電池輸出功率時，控制開關管Q4始終保持關斷狀態，開關管Q5與開關管Q1互補導通。

9.一種如權利要求1的基于三電感的三端口DC/DC變換器的控制方法，其特征在于，控制開關管Q1、開關管Q2及開關管Q3同時開通、同時關斷。