[发明专利]双向双输入BUCKBOOST直流变换器及其功率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子变换器领域，尤其是一种双向双输入BUCKBOOST直流变换器及其功率分配方法。

背景技术

随着环境保护问题的日益突出，人们越来越重视可再生能源的开发利用。众所周知，可再生能源具有成本低、安全可靠、清洁无污染、能源丰富等特点，因此可再生能源发电展现了良好的市场前景。目前，应用较多的可再生能源发电形式有光伏发电、燃料电池供电、风力发电、水利发电、地热发电等等，但这些发电形式均存在电力供应不稳定、不连续、随气候条件变化等不足。在此情况下，采用多种能源联合供电的分布式供电系统显得更加合理和安全。

在传统的新能源联合供电系统中，每种能源形式通常需要一个DC/DC变换器，将各种能源变成直流输出，并联在公共的直流母线上，供给直流负载。但其存在结构复杂、成本高等问题。为了简化电路结构，降低系统成本，可以用一个多输入直流变换器（Multiple-Input Converter，MIC）代替多个单输入直流变换器。MIC允许多种能源输入，而且输入源的性质、幅值和特性可相同也可不同，多个输入源可以单独或共同向负载供电。因此提高了供电系统的稳定性和灵活性，实现能源的优化利用，并且降低系统成本。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种拓扑结构和控制方法均较简单，且能实现能量的自动分配利用的双向双输入BUCKBOOST直流变换器及其功率分配方法。

本发明的双向双输入BUCKBOOST直流变换器，包括第一BUCKBOOST脉冲电流源单元、第二BUCKBOOST脉冲电流源单元和输出滤波电路；

所述的第一BUCKBOOST脉冲电流源单元包括第一输入直流电压源A、第一功率开关管M₁、第二功率开关管M₃和第一电感L₁；第一输入直流电压源A的正极与第一功率开关管M₁的漏极连接，第一功率开关管M₁的源极与第二功率开关管M₃的漏极、第一电感L₁的一端连接，第一电感L₁的另一端与第一输入直流电压源A的负极连接；

所述的第二BUCKBOOST脉冲电流源单元包括第二输入直流电压源B、第三功率开关管M₂、第四功率开关管M₄和第二电感L₂；第二输入直流电压源B的正极与第三功率开关管M₂的漏极连接，第三功率开关管M₂的源极与第四功率开关管M₄的漏极、第二电感L₂的一端连接，第二电感L₂的另一端与第二输入直流电压源B的负极连接；

所述第一BUCKBOOST脉冲电流源单元的第二功率开关管的M₃源极与第二BUCKBOOST脉冲电流源单元的第四功率开关管的M₄源极连接，第一BUCKBOOST脉冲电流源单元的第一输入直流电压源A的负极与第二BUCKBOOST脉冲电流源单元的第二输入直流电压源B的负极连接，第一BUCKBOOST脉冲电流源单元和第二BUCKBOOST脉冲电流源单元并联连接；

所述的输出滤波电路包括输出滤波电容c，其中输出滤波电容c的一端分别与第一BUCKBOOST脉冲电流源单元中的第二功率开关管M₃的源极、第二BUCKBOOST脉冲电流源单元中的第四功率开关管M₄的源极和负载R的一端连接，输出滤波电容c的另一端分别与第一BUCKBOOST脉冲电流源单元中的第一电感L₁、第二BUCKBOOST脉冲电流源单元中的第二电感L₂以及负载R的另一端连接。

本发明还提供了一种双向双输入BUCKBOOST直流变换器功率分配方法，它包括如下内容：