[发明专利]一种非隔离型大功率高升压比双向DC/DC变换器及控制方法

摘要

本发明公开了一种非隔离型大功率高升压比双向DC/DC变换器及控制方法，包括八个双向功率开关管，三个升压电感，一个升压电容，一个钳位电容，一个滤波电容，一个负载，一个电源。把双向三电平Boost电路和双向Buck‑Boost电路巧妙地组合在一起，Buck‑Boost电路中的电容C作为升压电容且串联在输入侧“地P”和输出侧“地N”之间，使输入和输出不共地。拓扑结构可实现能量双向流动；在低压侧采用双向Buck‑Boost电路交错并联技术，降低流过开关管的电流应力，降低低压侧总电流纹波。适用于光伏、风力等可再生能源的储能系统中，具有良好的应用及推广前景。

主权项

1.一种非隔离型大功率高升压比双向DC/DC变换器，其特征在于：所述变换器包括第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第五功率开关管S5、第六功率开关管S6、第七功率开关管S7、第八功率开关管S8、第一升压电感L1、第二升压电感L2、第三升压电感L3、升压电容C、箝位电容Cfly、降压模式滤波电容CL、升压模式滤波电容CH、降压模式负载RL、升压模式负载RH、降压模式电源VH、升压模式电源VL；所述变换器具有升压模式和降压模式，其中升压模式的连接方式如下：升压模式电源VL的正极分别与第一功率开关管S1集电极、第七功率开关管S7集电极、第三升压电感L3一端相连；第一功率开关管S1的发射极分别与第一升压电感L1的一端、第二功率开关管S2的集电极相连；第七功率开关管S7的发射极分别与第二升压电感L2的一端、第八功率开关管S8的集电极相连；第一升压电感L1的另一端、第二升压电感L2的另一端与升压模式电源VL的负极、升压电容C一端相连；第二功率开关管S2的发射极、第八功率开关管S8的发射极分别与第六功率开关管S6发射极、升压电容C的另一端、升压模式滤波电容CH的一端、升压模式负载RH一端相连；第三升压电感L3的另一端分别与第四功率开关管S4的发射极、第五功率开关管S5的集电极相连，第五功率开关管S5的发射极分别与第六功率开关管S6的集电极、钳位电容Cfly一端相连；第四功率开关管S4的集电极分别与第三功率开关管S3的发射极、箝位电容Cfly的另一端相连；第三功率开关管S3的集电极分别与升压模式滤波电容CH的另一端、升压模式负载RH另一端相连；所述变换器降压模式的连接方式如下：降压模式滤波电容CL的一端分别与降压模式负载RL一端、第一功率开关管S1集电极、第七功率开关管S7集电极、第三升压电感L3一端相连；第一功率开关管S1的发射极分别与第一升压电感L1的一端、第二功率开关管S2的集电极相连；第七功率开关管S7的发射极分别与第二升压电感L2的一端、第八功率开关管S8的集电极相连；第一升压电感L1的另一端、第二升压电感L2的另一端分别与降压模式滤波电容CL的另一端、降压模式负载RL另一端、升压电容C一端相连；第二功率开关管S2的发射极、第八功率开关管S8的发射极分别与第六功率开关管S6发射极、升压电容C的另一端、降压模式电源VH负极相连；第三升压电感L3的另一端分别与第四功率开关管S4的发射极、第五功率开关管S5的集电极相连，第五功率开关管S5的发射极分别与第六功率开关管S6的集电极、钳位电容Cfly一端相连；第四功率开关管S4的集电极分别与第三功率开关管S3的发射极、箝位电容Cfly的另一端相连；第三功率开关管S3的集电极在升压模式时与升压模式滤波电容CH的另一端、升压模式负载RH另一端相连；第三功率开关管S3的集电极在降压模式时与降压模式电源VH正极相连。