[发明专利]一种高压增益升压cuk电路及控制方法、控制装置

说明书

本发明涉及一种高压增益升压cuk电路及控制方法、控制装置，电路包括输入单元和升压单元；输入单元包括电感L₁、L₂，电容C₃，功率开关S₁、S₂、S₃，二极管D₁、D₂、D₅；光伏输入的正极与二极管D₁的阳极连接，负极与蓄电池输入的负极、功率开关S₃的源极、二极管D₅的阴极连接；电感L₁的一端与二极管D₁的阴极连接，另一端与功率开关S₃的漏极连接；电容C₃的一端与功率开关S₃的漏极连接，另一端与二极管D₅的阳极连接；二极管D₂的阳极与功率开关S₃的漏极连接，阴极与功率开关S₁的源极连接；功率开关S₂的漏极与蓄电池输入的正极连接；电感L₂的一端与二极管D₅的阳极连接；本发明实现了多端口DC‑DC变换器和高增益DC‑DC变换器集成。

技术领域

本发明涉及一种高压增益升压cuk电路及控制方法、控制装置，属于DC-DC变换器技术领域。

背景技术

太阳能、风能、氢能等被认为是未来世界能源结构的主要基础，是解决能源危机的有效途径之一。但光伏、燃料电池等新能源发电单体的输出电压远低于可并网所需的直流母线电压。因此，对于这类新能源发电系统，高增益升压DC-DC变换器是其中必不可少的部分。此外，在UPS供电系统、电动汽车、航空电源以及照明智能电网系统等应用领域，高增益升压DC-DC变换器也同样扮演着重要角色。传统升压DC-DC变换器拓扑受主电路寄生参数的影响，电压增益的调节范围有限。且传统的混合型多端口变换器方案中新能源微电源和储能单元一般通过各自的DC/DC变换器与直流母线并联，虽然这种结构能够解决储能单元平衡微电源发电出力以及提高系统的供电稳定性问题，但是由于采用各自DC/DC变换器与直流母线并联式结构使储能系统每次充放电电时都要进行两次电能转换，造成电能浪费及电能利用率低等问题，且并联式结构还会增加系统设计成本以及控制器设计的复杂度，另外目前的多端口变换器大多都是基于传统的Boost变换器变结构得来，很少能实现较高增益，利用耦合电感实现的高增益由于存在漏感使得开关管的电压和电流应力都较大。因此，改进现有并联式结构对于减少储能系统能量转换次数、提高系统能量利用率、降低系统设计成本、优化控制器设计及实现高增益和开关管的低应力具有重要意义。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种高压增益升压cuk电路及控制方法、控制装置，该cuk电路及控制方法实现了多端口DC-DC变换器和高增益DC-DC变换器的集成，使光伏输入的冗余发电通过蓄电池进行存储，在光伏输入功率不足时，将存储的电能释放，供负载使用。有效减少光伏输入、蓄电池以及负载之间的电能转换次数，提高电能使用效率。

本发明的技术方案如下：

第一部分

一种高压增益升压cuk电路，包括输入单元和升压单元；