[发明专利]单输入多输出M开关组DC-DC变换器及其控制方法

说明书

本发明提供单输入多输出M开关组DC‑DC变换器及其控制方法。变换器包括直流输入电源、M‑1路直流负载、M个开关组和耦合电感。每个开关组均由N个功率开关单元串联而成。本发明电路具有M个端口，与一路直流电源、M‑1路直流负载的连接方式可分为三种，第一种方式实现降压，第二种方式实现升压，第三种方式实现升降压，并且在第三种方式中，通过改变直流电源连接的具体端口，可以实现多种不同电压等级的升降压。本发明采用载波移相PWM控制，对功率开关单元中开关管的导通、关断进行控制，实现负载电压的调节。本发明适合单输入多输出的高压大功率直流应用场合。

技术领域

本发明涉及分布式发电系统和直流输电领域，具体涉及一种单输入多输出M开关组DC-DC变换器及其控制方法。

背景技术

随着新能源发电技术的发展、直流负载的增多和高压直流输电的发展，DC-DC变换器在分布式发电系统、风电场能量汇集和直流输电领域的应用也迅速增长。在这些领域，如何同时连接多个直流电源、直流负载和实现高压大功率变换是两个重要的技术问题。针对多个直流电源、直流负载的连接，传统上使用多个DC-DC变换器将直流电源和直流负载连接到直流母线上，通过直流母线实现能量汇集和分配，使用多个变换器无疑增加了系统成本和复杂性。因此，研究多端DC-DC高压变换器势在必行。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种单输入多输出M开关组DC-DC变换器及其控制方法。

本发明的目的采用如下技术方案之一实现。

单输入多输出M开关组DC-DC变换器包括直流输入电源、M-1路直流负载、M个开关组和耦合电感。每个开关组均由N个功率开关单元串联而成，N为正整数。第j开关组A_j的上端构成变换器第j端口T_j，j取值为1～M-1，第M-1开关组的下端构成端口T_M，第M开关组的下端与接地点n相连。

进一步的，单输入多输出M开关组DC-DC变换器的第一端口T₁的电压U₁、第二端口T₂的电压U₂、…、第M-1端口T_M-1的电压U_M-1、第M端口T_M的电压U_M满足U₁U₂…U_M-1U_M。