[發(fā)明專(zhuān)利]一種混合供電系統(tǒng)隔離增容型多端口DC/DC變換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910962392.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110739855A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭昕昕;羅家偉;劉新天;何耀;潘軼山
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 34112 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 余成俊

本發(fā)明公開(kāi)了一種混合供電系統(tǒng)隔離增容型多端口DC/DC變換器，將每路雙管正激拓?fù)渥鳛橐粋€(gè)橋臂，其中兩路雙管正激拓?fù)涞闹绷鱾?cè)分別連接鋰電池和超級(jí)電容，另一路雙管正激拓?fù)渥鳛闄C(jī)動(dòng)橋臂實(shí)現(xiàn)增容，一路全橋拓?fù)涞闹绷鱾?cè)連接負(fù)載，三路雙管正激拓?fù)涞慕涣鱾?cè)分別連接高頻變壓器的三路原邊繞組，全橋拓?fù)涞慕涣鱾?cè)連接高頻變壓器的單路副邊繞組，全橋拓?fù)涞闹绷鱾?cè)連接負(fù)載。本發(fā)明功率開(kāi)關(guān)器件少，能夠降低變換器體積和成本；能夠根據(jù)鋰電池和超級(jí)電容這兩種電源的實(shí)時(shí)供電功率切換其端口對(duì)應(yīng)的功率變換拓?fù)淠艹惺艿淖畲蠊β实燃?jí)，提高變換器的效率和功率密度；各端口間均能夠?qū)崿F(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混合供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合供電系統(tǒng)隔離增容型多端口DC/DC變換器。

背景技術(shù)

目前用于鋰電池和超級(jí)電容混合供電系統(tǒng)的多端口隔離型DC/DC變換器中，各端口對(duì)應(yīng)的功率變換拓?fù)渫ǔＨ繎?yīng)用全橋拓?fù)?，功率開(kāi)關(guān)器件較多，增加了電路體積和成本，且混合供電系統(tǒng)中的電源為鋰電池和超級(jí)電容，兩者并非始終以最大功率供電，這就導(dǎo)致鋰電池和超級(jí)電容所在端口對(duì)應(yīng)的功率變換拓?fù)錈o(wú)法始終工作在滿(mǎn)功率狀態(tài)，降低了變換器的效率和功率密度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種混合供電系統(tǒng)隔離增容型多端口DC/DC變換器。在負(fù)載端的功率變換拓?fù)洳捎萌珮蛲負(fù)?，而鋰電池和超?jí)電容這兩處電源端的功率變換拓?fù)鋭t采用可增容的雙管正激拓?fù)?，將每路雙管正激拓?fù)渥鳛橐粋€(gè)橋臂，并增設(shè)機(jī)動(dòng)橋臂實(shí)現(xiàn)增容。所提出的變換器能夠根據(jù)鋰電池和超級(jí)電容這兩種電源的實(shí)時(shí)供電功率切換其端口對(duì)應(yīng)的功率變換拓?fù)淠艹惺艿淖畲蠊β实燃?jí)，提高變換器的效率和功率密度。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種混合供電系統(tǒng)隔離增容型多端口DC/DC變換器，包括有高頻隔離變壓器、電源端三路雙管正激拓?fù)浜鸵宦啡珮蛲負(fù)?，將每路雙管正激拓?fù)渥鳛橐粋€(gè)橋臂，其中兩路雙管正激拓?fù)涞闹绷鱾?cè)分別連接鋰電池和超級(jí)電容，另一路雙管正激拓?fù)渥鳛闄C(jī)動(dòng)橋臂實(shí)現(xiàn)增容，一路全橋拓?fù)涞闹绷鱾?cè)連接負(fù)載，三路雙管正激拓?fù)涞慕涣鱾?cè)分別連接高頻變壓器的三路原邊繞組，全橋拓?fù)涞慕涣鱾?cè)連接高頻變壓器的單路副邊繞組，全橋拓?fù)涞闹绷鱾?cè)連接負(fù)載。

所述的一路雙管正激拓?fù)渥鳛闄C(jī)動(dòng)橋臂實(shí)現(xiàn)增容，具體為：當(dāng)動(dòng)力電池供電功率大時(shí)，機(jī)動(dòng)橋臂的直流側(cè)連接動(dòng)力電池；當(dāng)超級(jí)電容供電功率大時(shí)，機(jī)動(dòng)橋臂的直流側(cè)連接超級(jí)電容。

所述的高頻變壓器原邊共三路繞組，副邊一路繞組，每路雙管正激拓?fù)渚ㄓ袃蓚€(gè)單向開(kāi)關(guān)和兩個(gè)功率二極管，單向開(kāi)關(guān)一的陽(yáng)極與雙管正激拓?fù)渲绷鱾?cè)端口一相連接，單向開(kāi)關(guān)一的陰極分別與功率二極管一的陰極和高頻變壓器原邊繞組的同名端相連，功率二極管一的陽(yáng)極與雙管正激拓?fù)渲绷鱾?cè)端口二連接；功率二極管二的陰極與雙管正激拓?fù)渲绷鱾?cè)端口一相連接，功率二極管二的陽(yáng)極分別與單向開(kāi)關(guān)二的陽(yáng)極和高頻變壓器原邊繞組的異名端相連，單向開(kāi)關(guān)二的陰極與雙管正激拓?fù)渲绷鱾?cè)端口二連接；

一路全橋拓?fù)浒ㄓ兴膫€(gè)單向開(kāi)關(guān)和四個(gè)功率二極管，全橋拓?fù)渲绷鱾?cè)端口一分別與單向開(kāi)關(guān)三、五的陽(yáng)極以及功率二極管四、六的陰極相連，全橋拓?fù)渲绷鱾?cè)端口二分別與單向開(kāi)關(guān)四、六的陰極以及功率二極管三、五的陽(yáng)極相連，單向開(kāi)關(guān)三的陰極、單向開(kāi)關(guān)六的陽(yáng)極、功率二極管三的陰極和功率二極管六的陽(yáng)極均連接高頻變壓器副邊繞組的同名端，單向開(kāi)關(guān)四的陽(yáng)極、單向開(kāi)關(guān)五的陰極、功率二極管四的陽(yáng)極和功率二極管五的陰極均連接高頻變壓器副邊繞組的異名端。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明功率開(kāi)關(guān)器件少于傳統(tǒng)的多端口全橋隔離型DC/DC變換器，能夠降低變換器體積和成本；能夠根據(jù)鋰電池和超級(jí)電容這兩種電源的實(shí)時(shí)供電功率切換其端口對(duì)應(yīng)的功率變換拓?fù)淠艹惺艿淖畲蠊β实燃?jí)，提高變換器的效率和功率密度；各端口間均能夠?qū)崿F(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為動(dòng)力電池增容端口連接方式圖。