[发明专利]一种交错并联高增益Boost直流变换器及控制方法、控制装置

说明书

本发明涉及一种交错并联高增益Boost直流变换器及控制方法、控制装置，包括输入单元和升压单元；输入单元包括电感L₁、L₂，功率开关S₁、S₂、S₃、S₄、S₅，二极管D₁、D₂；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S₄、S₅的源极连接；功率开关S₂的漏极与二极管D₁的阴极连接；电感L₂的一端与功率开关S₂的源极连接，另一端与功率开关S₄的漏极连接；功率开关S₁的源极与功率开关S₂的漏极连接，漏极与蓄电池输入的源极连接；二极管D₂的阳极与功率开关S₄的漏极连接，阴极与功率开关S₃的源极连接；功率开关S₃的漏极与蓄电池输入的正极连接。本发明实现了多端口直流变换器和高增益直流变换器的集成。

技术领域

本发明涉及一种交错并联高增益Boost直流变换器及控制方法、控制装置，属于直流变换器技术领域。

背景技术

光伏和燃料电池作为一种清洁、可再生能源，具有广阔的发展前景。然而这些能源形式均属于低压直流电源，输出电压范围一般为20～40V，不能直接并网发电，需要一种电力电子变换装置首先将其提升到直流380V或更高的电压等级。传统的Boost变换器若实现10倍以上的电压增益，开关管占空比接近1，会出现严重的二极管反向恢复和电磁干扰问题。而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，本发明提供一种交错并联高增益Boost直流变换器及控制方法、控制装置，该直流变换器和该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，可使新能源微电源发电冗余通过蓄电池储能单元直接存储起来，在光伏电池发电功率不足时蓄电池可以将存储的电能释放出来供负载实用，所述变换器相比于现有方案可显著减少微电源、蓄电池以及负载之间的电能转换次数，提高电能转换效率。

本发明的技术方案如下：

第一部分

一种交错并联高增益Boost直流变换器，包括输入单元和升压单元；