[发明专利]基于ZVS_PWM双向DC-DC CUK变换器、变换系统和方法

说明书

本发明提出了一种基于ZVS_PWM双向DC‑DC CUK变换器、变换系统和工作方法，包括：第一变换器正极输出端连接均衡总线正极端，第一变换器负极输出端连接均衡总线负极端，第二变换器正极输出端连接均衡总线正极端，第二变换器负极输出端连接均衡总线负极端，第N变换器正极输出端连接均衡总线正极端，第N变换器负极输出端连接均衡总线负极端，所述N为正整数。通过在均衡总线中使用变换器，实现了能量在总线中的平衡，使均衡总线系统运行更加稳定、更加流畅，能量损耗更小。

技术领域

本发明涉及DC-DC CUK变换器领域，尤其涉及一种基于ZVS_PWM双向DC-DC CUK变换器、变换系统和方法。

背景技术

直流变换器一般采用PWM控制方式，开关管工作在硬开关状态，双向DC-DCCUK变换器是一种典型的直流变换器，被广泛应用于总线式储能元件均衡电路中，其结构如图10所示。由于实际的开关管不是理想器件，在开通时开关的电压不是立即下降到零，而是有一个下降时间，同时它的电流也不是立即上升到负载电流，也有一个上升时间。在这段时间里，电流和电压有一个交叠区，产生损耗，称之为开通损耗。当开关管关断时，开关管的电压不是立即从零上升到电源电压，而是有一个上升时间，同时它的电流也不是立即下降到零，也有一个下降时间。在这段时间里，电流和电压也有一个交叠区，产生损耗，称之为关断损耗。开通损耗和关断损耗合称为开关损耗，在一定条件下，开关管在每个开关周期中的开关损耗是恒定的，变换器总的开关损耗与开关频率成正比，开关频率越高，总的开关损耗就越大，变换器的效率就越低，进而导致总线式储能元件均衡系统的均衡效率越低。因此开关的存在限制了变换器开关频率的提高，从而限制了变换器以及均衡系统的小型化和轻量化。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于ZVS_PWM双向DC-DC CUK变换器、变换系统和方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于ZVS_PWM双向DC-DCCUK变换器，其特征在于，包括：

第一电感、第四电感、第一a电容、第一b电容、第二电容、第一功率开关、第二功率开关、第一辅助开关、第二辅助开关、第一谐振电感、第二谐振电感、第一谐振电容、第二谐振电容；

第一电感一端连接储能元件正极，所述第一电感另一端连接第一功率开关漏极，所述第一电感另一端还连接第一辅助开关源极，第一谐振电容一端连接第一辅助开关漏极，所述第一谐振电容另一端连接储能元件负极，所述第一谐振电容另一端还连接第一功率开关源极，第一谐振电感一端连接第一辅助开关源极，所述第一谐振电感另一端连接第一a电容一端，所述第一a电容另一端连接第二功率开关源极，第二b电容一端连接第一功率开关源极，所述第二b电容另一端连接第二谐振电感一端，所述第二谐振电感另一端连接第二辅助开关源极，所述第二谐振电感另一端还连接第二功率开关漏极，第二谐振电容一端连接第二辅助开关漏极，所述第二谐振电容另一端连接第二功率开关源极，第二电容一端连接第二功率开关源极，所述第二电容另一端连接第四电感一端，所述第四电感另一端连接第二功率开关漏极。

优选的，还包括：第一二极管、第二二极管、第一谐振二极管、第二谐振二极管；所述第一二极管正极连接第一功率开关源极，所述第一二极管负极连接第一功率开关漏极，所述第二二极管正极连接第二功率开关源极，所述第二二极管负极连接第二功率开关漏极，所述第一谐振二极管正极连接第一辅助开关源极，所述第一谐振二极管负极连接第一辅助开关漏极；所述第二谐振二极管正极连接第二辅助开关源极，所述第二谐振二极管负极连接第二辅助开关漏极。

优选的，第二电感，

所述第二电感一端连接电源负极，所述第二电感另一端连接第一功率开关源极。

优选的，还包括：第三电感，所述第三电感一端连接第二功率开关源极，所述第三电感另一端连接第二电容一端。