[发明专利]非隔离多端口变换器

说明书

本发明公开了一种非隔离多端口变换器，所述非隔离多端口变换器是由三端口变换器以平面式、立体式或复合式扩展而得到的多端口变换器。发明非隔离多端口变换器的电压调节范围宽、功率密度和效率高，而且电感参数易于设计；适用于微电网、分布式电源等架构。

技术领域

本发明涉及多端口变换器技术领域，尤其涉及一种非隔离多端口变换器。

背景技术

在微电网、卫星电源、新能源汽车、充电桩等市场需求的带动下，多端口变换器，尤其是三端口变换器成为近几年电力电子行业关注和发展的重点。但是，目前的多端口变换器的电压调节范围不宽，功率密度和效率低。

发明内容

本发明提供一种电压调节范围宽、功率密度和效率高的非隔离多端口变换器。

为实现上述目的，本发明提供的一种非隔离多端口变换器，所述非隔离多端口变换器是由三端口变换器以平面式、立体式或复合式扩展而得到的多端口变换器。

其中，所述三端口变换器包括依次连接的第一端口支路、第二端口支路和第三端口支路，其中，所述第一端口支路的端口为能量输入端口，所述第二端口支路和第三端口支路的端口均为能量输出端口，所述第一端口支路与第二端口支路之间，以及所述第二端口支路与第三端口支路之间通过电感连接。

其中，所述第一端口支路、第二端口支路和第三端口支路均包括：两个MOS管和一电容，两个MOS管中的第一MOS管的漏极连接所述电容，第一MOS管的源极连接第二MOS管的漏极；所述第二MOSG的源极连接端口；连接各支路的电感的两端，对应连接在各支路的两MOS管之间。

其中，所述三端口变换器以平面式扩展而得到的多端口变换器为平面式扩展多端口变换器，所述平面式扩展多端口变换器包括所述三端口变换器，以及由所述三端口变换器的第三端口支路向外平面扩展的若干第n支路，其中n大于3，所述第三端口支路及各支路之间通过电感依次串联连接，每一第n支路的结构与所述第三端口支路相同。

其中，所述三端口变换器以立体式扩展而得到的多端口变换器为立体式扩展多端口变换器，所述立体式扩展多端口变换器包括：所述三端口变换器，以及由所述三端口变换器的第二端口支路向外立体扩展的若干第n支路，其中n大于3，各第n支路相互并联，且分别通过电感连接至所述第二端口支路的两个MOS管之间，每一第n支路的结构与所述第二端口支路相同。

其中，所述三端口变换器以复合式扩展而得到的多端口变换器为复合扩展多端口变换器，所述复合扩展多端口变换器包括若干所述平面式扩展多端口变换器，以及基于所述平面式扩展多端口变换器的立体式扩展多端口变换器

本发明的有益效果为：

1、电压调节范围宽；

2、电感参数易于设计；

3、高效率；

4、高功率密度；

5、适用于微电网、分布式电源等架构。

附图说明

图1是本发明非隔离双向三端口变换器示意图；

图2是本发明平面式扩展多端口变换器示意图；

图3是本发明立体式扩展多端口变换器示意图；

图4是本发明复合扩展多端口变换器示意图；

图5、图6及图7是本发明多端口变换器的功率流动关系比较示意图；

图8是以本发明立体式扩展多端口变换器为核心，建立的微电网结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式