[發(fā)明專利]應(yīng)用于直流配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式下的簡(jiǎn)單升壓變流器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911232704.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110829831A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李飛;劉興華;耿寧;劉林;楊靜;楊光;孫竟成;岳增偉;崔川;徐天錫;于洋;姚雨;高鵬;薛啟成;季素云;王濤;喬恒;韓旭;孫鵬;王磊磊;李志剛;孫學(xué)鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司淄博供電公司
• 主分類號(hào): H02M3/155
• 分類號(hào): H02M3/155;H02J1/00
• 代理公司: 淄博川誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 37275
• 代理人: 高鵬飛

本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于直流配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式下的簡(jiǎn)單升壓變流器，屬于電力電子變換器領(lǐng)域，包括簡(jiǎn)單升壓變流器，所述簡(jiǎn)單升壓變流器還包括一個(gè)輸入濾波電感，一個(gè)升壓電容，功率開(kāi)關(guān)管，三個(gè)二極管和兩個(gè)輸出電容；所述輸入濾波電感輸入側(cè)連接輸入電源，輸出側(cè)連接功率開(kāi)關(guān)管與輸出電容和二極管電路。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換增益高，器件電壓應(yīng)力小，轉(zhuǎn)換效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)用于直流配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式下的簡(jiǎn)單升壓變流器，屬于電力電子變換器領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著光伏、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源的發(fā)展，能源的直流特性日趨顯著，直流配網(wǎng)可以避免整流環(huán)節(jié)的能源損耗，考慮到交流系統(tǒng)固有的震蕩問(wèn)題，發(fā)展直流配電網(wǎng)被電網(wǎng)公司提上議程，成為研究的焦點(diǎn)。

其中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)是某些直流電源存在輸出電壓過(guò)低，無(wú)法為后續(xù)負(fù)載提供足夠的直流電壓，這就需要升壓直流變換器實(shí)現(xiàn)電壓的提升。

傳統(tǒng)的boost變換器可以實(shí)現(xiàn)電壓的提升，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，但是受到寄生電阻等參數(shù)的影響，在工業(yè)應(yīng)用中只能實(shí)現(xiàn)四到五倍左右的電壓提升，無(wú)法滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求。為了實(shí)現(xiàn)更高的增益，諸多的升壓技術(shù)得以提出：耦合電感升壓技術(shù)、開(kāi)關(guān)電容升壓技術(shù)、開(kāi)關(guān)電感升壓技術(shù)或者多種升壓技術(shù)的有效結(jié)合等，這些高增益變換器電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，開(kāi)關(guān)器件電壓應(yīng)力不均勻，可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種應(yīng)用于直流配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式下的簡(jiǎn)單升壓變流器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：提供一種應(yīng)用于直流配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式下的簡(jiǎn)單升壓變流器，包括簡(jiǎn)單升壓變流器，所述簡(jiǎn)單升壓變流器還包括一個(gè)輸入濾波電感，一個(gè)升壓電容，功率開(kāi)關(guān)管，三個(gè)二極管和兩個(gè)輸出電容；所述輸入濾波電感輸入側(cè)連接輸入電源，輸出側(cè)連接功率開(kāi)關(guān)管與輸出電容和二極管電路。

優(yōu)選的，所述三個(gè)二極管包括第一二極管、第二二極管、第三二極管。

優(yōu)選的，所述兩個(gè)輸出電容包括第一輸出電容和第二輸出電容。

優(yōu)選的，所述輸入濾波電感一端和輸入電源正極連接；所述輸入濾波電感另一端連接第一二極管陽(yáng)極、第二輸出電容一端、功率開(kāi)關(guān)管源極；所述升壓電容一端與第一二極管陰極、第二二極管陽(yáng)極連接，第二二極管陰極與第一輸出電容一端和負(fù)載連接，升壓電容與第三二極管陰極、功率開(kāi)關(guān)管漏極連接，第二輸出電容另一端與第三二極管陽(yáng)極、負(fù)載連接，第一輸出電容和第二輸出電容、功率開(kāi)關(guān)管源極連接。

優(yōu)選的，所述功率開(kāi)關(guān)管S為MOS管。

本發(fā)明有益效果：

本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的boost變換器受到寄生電阻等參數(shù)的影響，在工業(yè)應(yīng)用中只能實(shí)現(xiàn)四到五倍左右的電壓提升，無(wú)法滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求的缺點(diǎn)，同時(shí)克服了高增益變換器電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，開(kāi)關(guān)器件電壓應(yīng)力不均勻，可靠性降低的問(wèn)題。

本發(fā)明相對(duì)傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換增益高，器件電壓應(yīng)力小，轉(zhuǎn)換效率高。進(jìn)而解決了直流電源存在輸出電壓過(guò)低，無(wú)法為后續(xù)負(fù)載提供足夠的直流電壓的問(wèn)題，大大減少了生產(chǎn)成本，避免整流環(huán)節(jié)的能源損耗。

附圖說(shuō)明

圖1為應(yīng)用于直流配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式下的簡(jiǎn)單升壓變流器；

圖2為應(yīng)用于直流配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式下的簡(jiǎn)單升壓變流器的模態(tài)圖；

圖3為應(yīng)用于直流配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式下的簡(jiǎn)單升壓變流器開(kāi)關(guān)模態(tài)1的等效電路圖；

圖4為應(yīng)用于直流配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式下的簡(jiǎn)單升壓變流器開(kāi)關(guān)模態(tài)2的等效電路圖；

圖5為應(yīng)用于直流配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式下的簡(jiǎn)單升壓變流器開(kāi)關(guān)模態(tài)3的等效電路圖；