CN103151932A - Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法 - Google Patents
Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103151932A CN103151932A CN2013100444614A CN201310044461A CN103151932A CN 103151932 A CN103151932 A CN 103151932A CN 2013100444614 A CN2013100444614 A CN 2013100444614A CN 201310044461 A CN201310044461 A CN 201310044461A CN 103151932 A CN103151932 A CN 103151932A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- switching tube
- port
- potential drop
- dividing potential
- converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000010354 integration Effects 0.000 title description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 27
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 22
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 22
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 22
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 60
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 23
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 12
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明公开了Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法，属于电力电子变换器的技术领域。所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器包括变压器、复合H桥单元和半桥单元，复合H桥单元包括两组桥臂、端口电感支路、串联电感和隔直电容，半桥单元包括一组桥臂、由第一分压电容、第二分压电容组成的分压电容支路。控制方法为复合H桥单元同一桥臂上的两开关管互补导通，调节复合H桥单元与半桥单元之间的移相角以及复合H桥单元中开关管的占空比，从而调节三端口的输入量或者输出量。本发明电路拓扑结构简单，开关管数量少，可用于电气隔离的场合，所有开关管均能实现零电压开关，变换器具有高效率和高功率密度，适用于电动汽车供电系统和新能源分布式供电系统。
Description
技术领域
本发明公开了Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法，属于电力电子变换器的技术领域。
背景技术
随着化石能源的日益衰竭和环境污染问题的日趋严重，传统汽车正面临着严峻的挑战，发展电动汽车已成迫切需求。采用燃料电池做主要电源的燃料电池电动汽车，其燃料电池具有燃料效率高、使用寿命长及零污染等优点，但燃料电池不适合作为单一的直接驱动电源，一般使用单向DC/DC变换器, 将燃料电池和单向DC/DC变换器共同组成供电装置对外供电。此外，由于燃料电池动态响应较慢，还有必要引入储能单元和双向DC/DC变换器来覆盖功率波动，提高峰值功率, 以改善燃料电池输出功率瞬态特性, 降低燃料电池成本。目前, 储能单元主要有超级电容和蓄电池两种。
新能源分布式供电系统与电动汽车供电系统类似。风能、太阳能等清洁能源受环境影响较大，功率不稳定，致使传统电网无法承载，白天太阳能发电量大，夜间则跌倒低谷，风能发电也有类似问题，上下波动的电量难以直接被电网利用。新能源要想发展必须依托高效功率变换技术和储能技术——将不稳定的风能、太阳能发电实现稳定的调节，使其平稳输出；在风量较大和光照充裕的情况下，将风能和光能通过储能单元储存起来，当风力不足或夜间时向负载提供能量。
在上述包含储能单元的供电系统中，单向DC/DC变换器和双向DC/DC变换器构成了系统重要组成部分，但系统存在多级功率变换，结构复杂，效率较低且成本较高。为解决该问题，可采用MPC (Multiple-ports DC/DC converter, 多端口变换器)取代系统中原有的多个分立变换器，进而简化系统结构，降低系统成本。MPC是随着新能源发电技术的发展而提出的一类新型变换器，它通过单个变换器可以同时实现输入源、储能单元和负载的功率管理和控制，允许多种能源输入输出，具有高集成度、高效率、高可靠性、低成本等优点，应用前景良好。
TPC (Triple-ports DC/DC converter, 三端口直流变换器)是MPC的一种特例，它包含三个电气端口。在需要电气隔离的应用场合，从现有TPC拓扑来看，一般存在开关管数量较多、变压器绕组结构复杂等问题，为此非常有必要提出结构更简洁、具有高效率和高功率密度的新型TPC电路拓扑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法。
本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案。
Buck/Boost集成型三端口直流变换器，包括变压器、复合H桥单元、半桥单元，所述复合H桥单元包括由第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管组成的两组桥臂，由分立电感构成的端口电感支路，串联电感，隔直电容；所述半桥单元包括由第五开关管、第六开关管组成的一组桥臂，由第一分压电容、第二分压电容组成的分压电容支路；其中：
所述第一开关管漏极与第二开关管漏极连接；所述第一开关管源极、第三开关管漏极、分立电感一端分别与串联电感一端连接；所述隔直电容一极与所述串联电感另一端连接，另一极与变压器一侧绕组同名端连接；所述变压器一侧绕组非同名端、第二开关管源极分别与第四开关管漏极连接；所述第三开关管源极与第四开关管源极连接；第一开关管漏极与第三开关管源极连接所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第一端口，分立电感另一端与与第三开关管源极连接所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第二端口；
所述第五开关管漏极与第一分压电容一极连接；所述第五开关管源极、第六开关管漏极分别与变压器另一侧绕组同名端连接；所述第一分压电容另一极、第二分压电容一级分别与变压器另一侧绕组非同名端连接；所述第二分压电容另一极与第六开关管源极连接；由第一分压电容、第二分压电容组成的分压电容支路两端连接Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第三端口。
Buck/Boost集成型三端口直流变换器，包括变压器、复合H桥单元、半桥单元，所述复合H桥单元包括由第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管组成的两组桥臂，由第一耦合电感、第二耦合电感构成的端口电感支路，串联电感，隔直电容；所述半桥单元包括由第五开关管、第六开关管组成的一组桥臂，由第一分压电容、第二分压电容组成的分压电容支路；其中：
所述第一开关管漏极与第二开关管漏极连接；所述第一开关管源极、第三开关管漏极、第一耦合电感同名端分别与串联电感一端连接；所述第一耦合电感非同名端与第二耦合电感同名端连接；所述隔直电容一极与所述串联电感另一端连接，另一极与变压器一侧绕组同名端连接；所述变压器一侧绕组非同名端、第二开关管源极、第四开关管漏极分别与第二耦合电感非同名端连接；所述第三开关管源极与第四开关管源极连接；第一开关管漏极与第三开关管源极连接所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第一端口，第二耦合电感同名端与第三开关管源极连接所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第二端口；
所述第五开关管漏极与第一分压电容一极连接；所述第五开关管源极、第六开关管漏极分别与变压器另一侧绕组同名端连接；所述第一分压电容另一极、第二分压电容一级分别与变压器另一侧绕组非同名端连接；所述第二分压电容另一极与第六开关管源极连接；由第一分压电容、第二分压电容组成的分压电容支路两端连接Buck-Boost集成型三端口直流变换器的第三端口。
所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器的控制方法，所述第一开关管、第三开关管互补导通，第二开关管、第四开关管互补导通，第一开关管、第二开关管的占空比均为D，第一开关管驱动信号超前第二开关管半个周期，第五开关管驱动信号上升沿与第一开关管驱动信号上升沿之间的相位差为φ，通过调节第一开关管、第二开关管的占空比D以及第五开关管驱动信号上升沿与第一开关管驱动信号上升沿之间的相位差为φ来控制所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器三端口的输入量或者输出量。
本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：电路拓扑结构简单，开关管数量少，可用于电气隔离的场合，所有开关管均能实现零电压开关，变换器具有高效率和高功率密度，适用于电动汽车供电系统和新能源分布式供电系统。
附图说明
图1为具体实施例1的电路图。
图2为具体实施例2的电路图。
图3为具体实施例1所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器在工作模式一下的波形图。
图4为具体实施例1所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器在工作模式三下的波形图。
图5为具体实施例2所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器在工作模式一下的波形图。
图6至图13为具体实施例1所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器在工作模式一下各开关模态的等效电路图。
图中标号说明：1为复合H桥单元，2为变压器，3为半桥单元，Q1至Q6为第一至第六开关管，D1至D6为第一至第六寄生体二极管，C1至C6为第一至第六结电容，Lb为分立电感，Ls为串联电感，Cb为隔直电容，Lb1为第一耦和电感，Lb2为第二耦合电感，N1和N2为变压器绕组，Cd1和Cd2为第一、第二分压电容。
具体实施方式
下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：
图 1、图2给出了本发明所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器的两种实施电路。
具体实施例1：如图1所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器，复合H桥单元1的一组桥臂中点与一个分立电感Lb相连；因为仅有一个分立电感Lb，流过复合H桥单元1两组桥臂的电流不均衡，为了避免变压器直流偏磁，复合H桥单元1串联隔直电容Cb后与变压器一侧绕组连接。
复合H桥单元1包括由第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4组成的两组桥臂、由分立电感Lb构成的端口电感支路、串联电感Ls，隔直电容Cb，所述半桥单元3包括由第五开关管Q5、第六开关管Q6组成的一组桥臂、由第一分压电容Cd1、第二分压电容Cd2组成的分压电容支路。
第一开关管Q1漏极与第二开关管Q2漏极连接。第一开关管Q1源极、第三开关管Q3漏极、分立电感Lb一端分别与串联电感Ls一端连接。隔直电容Cb一极与所述串联电感Ls另一端连接，另一极与变压器一侧绕组N1同名端连接。变压器一侧绕组N1非同名端、第二开关管Q2源极分别与第四开关管Q4漏极连接。第三开关管Q3源极与第四开关管Q4源极连接。第一开关管Q1漏极与第三开关管Q3源极连接Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第一端口，分立电感Lb另一端与第三开关管Q3源极连接Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第二端口。
第五开关管Q5漏极与第一分压电容Cd1一极连接。第五开关管Q5源极、第六开关管Q6漏极分别与变压器另一侧绕组N2同名端连接。第一分压电容Cd1另一极、第二分压电容Cd2一级分别与变压器另一侧绕组N2非同名端连接。第二分压电容Cd2另一极与第六开关管Q6源极连接。由第一分压电容Cd1、第二分压电容Cd2组成的分压电容支路两端连接Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第三端口。
具体实施例2：作为具体实施例1的进一步改进，如图2所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器，采用顺接的第一耦合电感Lb1、第二耦合电感Lb2构成端口电感支路接入复合H桥单元1的一组桥臂。
复合H桥单元1包括由第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4组成的两组桥臂、由第一耦合电感Lb1、第二耦合电感Lb2构成的端口电感支路、串联电感Ls，隔直电容Cb，所述半桥单元3包括由第五开关管Q5、第六开关管Q6组成的一组桥臂、由第一分压电容Cd1、第二分压电容Cd2组成的分压电容支路。
第一开关管Q1漏极与第二开关管Q2漏极连接。第一开关管Q1源极、第三开关管Q3漏极、第一耦合电感Lb1同名端分别与串联电感Ls一端连接。第一耦合电感Lb1非同名端与第二耦合电感Lb2同名端连接。隔直电容Cb一极与串联电感Ls另一端连接，另一极与变压器一侧绕组N1同名端连接。变压器一侧绕组N1非同名端、第二开关管Q2源极、第四开关管Q4漏极分别与第二耦合电感Lb2非同名端连接。第三开关管Q3源极与第四开关管Q4源极连接。第一开关管Q1漏极与第三开关管Q3源极连接Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第一端口，第二耦合电感Lb2同名端与第三开关管Q3源极连接Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第二端口。
第五开关管Q5漏极与第一分压电容Cd1一极连接。第五开关管Q5源极、第六开关管Q6漏极分别与变压器另一侧绕组N2同名端连接。第一分压电容Cd1另一极、第二分压电容Cd2一级分别与变压器另一侧绕组N2非同名端连接。第二分压电容Cd2另一极与第六开关管Q6源极连接。由第一分压电容Cd1、第二分压电容Cd2组成的分压电容支路两端连接Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第三端口。
具体实施例1和具体实施例2中，开关管漏极与源极之间接有寄生体二极管以及结电容，变压器优选隔离变压器。
对于具体实施例1和具体实施例2所述的Buck/Boost集成型三端口直流变换器，其控制方法为：第一开关管Q1、第三开关管Q3互补导通，第二开关管Q2、第四开关管Q4互补导通，第一开关管Q1驱动信号超前第二开关管Q2半个周期，第一开关管Q1、第二开关管Q2的占空比均为D；变压器两侧单元之间的移相角为φ，即第五开关管Q5驱动信号上升沿与第一开关管Q1驱动信号上升沿之间的相位差为φ。在不同工作模式下，D与φ的控制对象也不同。
（1）工作模式一：第一端口向第二、第三端口传递能量，占空比D用于调节第二端口输出电压V2，φ用于控制第三端口输出电压V3；
（2）工作模式二：第一端口、第二端口同时向第三端口传递能量，占空比D用于调节第二端口的输入电流i2，从而控制第二端口的输入功率，φ用于控制第三端口的输出电压V3；
（3）工作模式三：第一端口退出工作，第三端口向第二端口回馈能量，φ用于调节复合H桥单元的直流母线电压，保证其低于该单元开关管额定电压，占空比D用于控制第二端口的输出电压V2；
（4）工作模式四：第一端口退出工作，第二端口单独向第三端口传递能量，占空比D用于调节复合H桥单元的直流母线电压，保证其低于该单元开关管额定电压，φ用于控制第三端口的输出电压V3。
工作模式一与工作模式二波形类似，区别仅为第二端口电流i2方向不同；工
作模式四与工作模式二波形相同，因此本说明书仅给出工作模式一与工作模式三下的波形示意图。图3为具体实施例1所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器在工作模式一下的波形图。图4为具体实施例1所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器在工作模式三下的波形图。对具体实施例1通过搭建一台1kW的原理样机进行了实验验证，其实验参数如下：第一端口电压V1：200V~260V；第二端口电压V2：100V~120V；第三端口电压V3：200V；复合H桥单元MOSFET：IPW65R070C6；分立电感Lb=100mH；变压器变比K：K=N1/N2=16/8；串联电感Ls：Ls=94mH；半桥单元MOSFET：SPW47N60C3；第一、第二分压电容Cd1、Cd2：Cd1=Cd2=680mF；开关频率fs：fs =50kHz。
图5为具体实施例2所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器在工作模式一下的波形图。由图5可知，耦合电感因为反向耦合的原故，流过每个耦合电感的电流ib1、ib2波形在不同时段变化斜率不同。耦合系数越大，电感电流脉动越小，但开关管实现零电压开关的范围越小，因此耦合系数应折衷选择。
四种工作模式下的工作原理类似，因此本说明书只分析工作模式一下的工作原理。图6至图13为具体实施例1所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器在工作模式一下各开关模态的等效电路图。
下面结合图6至图13叙述本发明优选实施例的工作原理，对具体实施例1所示的Buck/Boost集成型三端口直流变换器在一个开关周期内各开关模态的工作情况进行具体分析。在分析之前，作如下假设：①所有开关管和二极管均为理想器件；②所有电感、电容和隔离变压器均为理想组件；③隔直电容足够大，在稳态时可近似认为是恒压源；④忽略开关管的开关过程。
开关模态1 [t0以前]，对应于图6：
t0时刻前，零电压开通第一开关管Q1，复合H桥单元桥臂中点电压vAB为第一端口电压V1，半桥单元桥臂中点电压vCD为–0.5V3，串联电感Ls两端的电压为V1+0.5KV3，电流i1以流入同名端为正，此时i1反向线性下降。
开关模态2 [t0-t1]，对应于图7：
i1下降至零后正向上升，上升斜率为(V1+0.5KV3)/Ls，此后关断第六开关管Q6。
开关模态3 [t1-t2]，对应于图8：
t1时刻，第五开关管Q5零电压开通，串联电感Ls两端的电压为V1–0.5KV3，i1正向上升，上升斜率为 (V1–0.5KV3)/Ls。
开关模态4 [t2-t3]，对应于图9：
t2时刻，第一开关管Q1关断，第三开关管Q3零电压开通，i1正向下降，斜率为–0.5KV3/Ls，此后关断第四开关管Q4。
开关模态5 [t3-t4]，对应于图10：
t3时刻，第二开关管Q2零电压开通，i1正向下降，斜率为–(V1+0.5KV3)/Ls。
开关模态6 [t4-t5]，对应于图11：
t4时刻，i1正向下降至零后反向上升，斜率为–(V1+0.5KV3)/Ls，此后关断第五开关管Q5。
开关模态7 [t5-t6]，对应于图12：
t5时刻，第六开关管Q6零电压开通，i1反向上升，斜率为–(V1–0.5KV3)/Ls。
开关模态8 [t6-t7]，对应于图13：
t6时刻，第二开关管Q2关断，第四开关管Q4零电压开通，i1反向下降，斜率为0.5KV3/Ls。
t7时刻以后，变换器工作情况与上述过程类似。
综上所述，本发明所述的Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法具有以下优点：
（1）第一和第三端口采用集成Buck/Boost电路的复合H桥单元，仅包括一个分立电感，电路结构简单，隔直电容的引入有效解决了变压器直流偏磁问题；
（2）将反向耦合的耦合电感接入复合H桥单元，可实现第二端口的大电流输入输出，减小了第二端口电流纹波；两个耦合电感的引入使得复合H桥单元两组桥臂工作状况一致，易于开关管的设计；
（3）第三端口采用半桥结构单元，减少了开关管数量，简化了电路结构；
（4）开关管可以实现零电压开关，变换器具有高效率；
（5）任意两个端口间可传递能量，适用于电动汽车供电系统和新能源分布式供电系统。
Claims (3)
1.Buck/Boost集成型三端口直流变换器，包括变压器（2）、复合H桥单元（1）、半桥单元（3），其特征在于：所述复合H桥单元（1）包括由第一开关管（Q1）、第二开关管（Q2）、第三开关管（Q3）、第四开关管（Q4）组成的两组桥臂，由分立电感（Lb）构成的端口电感支路，串联电感（Ls），隔直电容（Cb）；所述半桥单元（3）包括由第五开关管（Q5）、第六开关管（Q6）组成的一组桥臂，由第一分压电容（Cd1）、第二分压电容（Cd2）组成的分压电容支路；其中：
所述第一开关管（Q1）漏极与第二开关管（Q2）漏极连接；所述第一开关管（Q1）源极、第三开关管（Q3）漏极、分立电感（Lb）一端分别与串联电感（Ls）一端连接；所述隔直电容（Cb）一极与所述串联电感（Ls）另一端连接，另一极与变压器一侧绕组同名端连接；所述变压器一侧绕组非同名端、第二开关管（Q2）源极分别与第四开关管（Q4）漏极连接；所述第三开关管（Q3）源极与第四开关管（Q4）源极连接；第一开关管（Q1）漏极与第三开关管（Q3）源极连接所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第一端口，分立电感（Lb）另一端与与第三开关管（Q3）源极连接所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第二端口；
所述第五开关管（Q5）漏极与第一分压电容（Cd1）一极连接；所述第五开关管（Q5）源极、第六开关管（Q6）漏极分别与变压器另一侧绕组同名端连接；所述第一分压电容（Cd1）另一极、第二分压电容（Cd2）一级分别与变压器另一侧绕组非同名端连接；所述第二分压电容（Cd2）另一极与第六开关管（Q6）源极连接；由第一分压电容（Cd1）、第二分压电容（Cd2）组成的分压电容支路两端连接Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第三端口。
2.Buck/Boost集成型三端口直流变换器，包括变压器（2）、复合H桥单元（1）、半桥单元（3），其特征在于：所述复合H桥单元（1）包括由第一开关管（Q1）、第二开关管（Q2）、第三开关管（Q3）、第四开关管（Q4）组成的两组桥臂，由第一耦合电感（Lb1）、第二耦合电感（Lb2）构成的端口电感支路，串联电感（Ls），隔直电容（Cb）；所述半桥单元（3）包括由第五开关管（Q5）、第六开关管（Q6）组成的一组桥臂，由第一分压电容（Cd1）、第二分压电容（Cd2）组成的分压电容支路；其中：
所述第一开关管（Q1）漏极与第二开关管（Q2）漏极连接；所述第一开关管（Q1）源极、第三开关管（Q3）漏极、第一耦合电感（Lb1）同名端分别与串联电感（Ls）一端连接；所述第一耦合电感（Lb1）非同名端与第二耦合电感（Lb2）同名端连接；所述隔直电容（Cb）一极与所述串联电感（Ls）另一端连接，另一极与变压器一侧绕组同名端连接；所述变压器一侧绕组非同名端、第二开关管（Q2）源极、第四开关管（Q4）漏极分别与第二耦合电感（Lb2）非同名端连接；所述第三开关管（Q3）源极与第四开关管（Q4）源极连接；第一开关管（Q1）漏极与第三开关管（Q3）源极连接所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第一端口，第二耦合电感（Lb2）同名端与第三开关管（Q3）源极连接所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器的第二端口；
所述第五开关管（Q5）漏极与第一分压电容（Cd1）一极连接；所述第五开关管（Q5）源极、第六开关管（Q6）漏极分别与变压器另一侧绕组同名端连接；所述第一分压电容（Cd1）另一极、第二分压电容（Cd2）一级分别与变压器另一侧绕组非同名端连接；所述第二分压电容（Cd2）另一极与第六开关管（Q6）源极连接；由第一分压电容（Cd1）、第二分压电容（Cd2）组成的分压电容支路两端连接Buck-Boost集成型三端口直流变换器的第三端口。
3.如权利要求1或2所述的Buck/Boost集成型三端口直流变换器的控制方法，其特征在于：所述第一开关管（Q1）、第三开关管（Q3）互补导通，第二开关管（Q2）、第四开关管（Q4）互补导通，第一开关管（Q1）、第二开关管（Q2）的占空比均为D，第一开关管（Q1）驱动信号超前第二开关管（Q2）半个周期，第五开关管（Q5）驱动信号上升沿与第一开关管（Q1）驱动信号上升沿之间的相位差为φ，通过调节第一开关管（Q1）、第二开关管（Q2）的占空比D以及第五开关管（Q5）驱动信号上升沿与第一开关管（Q1）驱动信号上升沿之间的相位差为φ来控制所述Buck/Boost集成型三端口直流变换器三端口的输入量或者输出量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100444614A CN103151932A (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100444614A CN103151932A (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103151932A true CN103151932A (zh) | 2013-06-12 |
Family
ID=48549851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013100444614A Pending CN103151932A (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103151932A (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103944396A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-23 | 燕山大学 | 一种llc谐振型三端口dc-dc变换器及其控制方法 |
| CN104022675A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-09-03 | 燕山大学 | 单级双向隔离ac-dc变换器 |
| CN104092382A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-10-08 | 燕山大学 | 三输入隔离dc/dc变换器 |
| CN104467436B (zh) * | 2014-11-28 | 2017-03-22 | 扬州大学 | 三端口直流变换器装置及其混合调制方法和闭环控制方法 |
| WO2017101845A1 (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法 |
| CN107493017A (zh) * | 2017-10-11 | 2017-12-19 | 燕山大学 | 一种基于cllc的多端口双向dcdc变换器拓扑 |
| CN108075669A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-25 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 带集成级联结构的dc-dc变换器 |
| CN108512430A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-09-07 | 南京邮电大学 | 一种zvzcs全桥三端口变换器及其控制方法 |
| CN109038533A (zh) * | 2018-09-01 | 2018-12-18 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于三端口变换器实现配电分区功率自动调控的方法 |
| CN110658376A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-07 | 国网江苏省电力有限公司 | 基于边缘计算的配网线路合环运行的测量分析方法和系统 |
| CN111416521A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-07-14 | 清华大学 | 隔离型升压双向dc-dc变换器拓扑结构 |
| CN112803777A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-14 | 西南交通大学 | 具有对称双极性输出的四端口变换器及控制方法 |
| CN113992024A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 华中科技大学 | 一种基于桥臂复用式隔离型dc-dc变换器的功率分段调制方法 |
| CN115549485A (zh) * | 2022-10-12 | 2022-12-30 | 中南大学 | 一种模块化直流变压器拓扑及其控制方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102290999A (zh) * | 2011-08-15 | 2011-12-21 | 南京航空航天大学 | 一种多端口隔离双向dc-dc变换器 |
| CN102624234A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-01 | 南京航空航天大学 | 一种全桥三端口直流变换器及其控制方法 |
| CN102710139A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-10-03 | 南京航空航天大学 | 一种全桥三端口双向直流变换器及其控制方法 |
| CN102723888A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-10-10 | 清华大学 | 一种三端口全桥逆变器及其控制方法 |
-
2013
- 2013-02-05 CN CN2013100444614A patent/CN103151932A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102290999A (zh) * | 2011-08-15 | 2011-12-21 | 南京航空航天大学 | 一种多端口隔离双向dc-dc变换器 |
| CN102624234A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-01 | 南京航空航天大学 | 一种全桥三端口直流变换器及其控制方法 |
| CN102723888A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-10-10 | 清华大学 | 一种三端口全桥逆变器及其控制方法 |
| CN102710139A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-10-03 | 南京航空航天大学 | 一种全桥三端口双向直流变换器及其控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| H.TAO: ""Family of multiport bidirectional DC-DC converters"", 《ELECTRIC POWER APPLICATION, IEEE PROCEEDING》 * |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104092382A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-10-08 | 燕山大学 | 三输入隔离dc/dc变换器 |
| CN103944396A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-23 | 燕山大学 | 一种llc谐振型三端口dc-dc变换器及其控制方法 |
| CN104022675A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-09-03 | 燕山大学 | 单级双向隔离ac-dc变换器 |
| CN104022675B (zh) * | 2014-05-29 | 2016-08-24 | 燕山大学 | 单级双向隔离ac-dc变换器 |
| CN104467436B (zh) * | 2014-11-28 | 2017-03-22 | 扬州大学 | 三端口直流变换器装置及其混合调制方法和闭环控制方法 |
| WO2017101845A1 (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法 |
| CN107493017A (zh) * | 2017-10-11 | 2017-12-19 | 燕山大学 | 一种基于cllc的多端口双向dcdc变换器拓扑 |
| CN108075669A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-25 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 带集成级联结构的dc-dc变换器 |
| CN108512430A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-09-07 | 南京邮电大学 | 一种zvzcs全桥三端口变换器及其控制方法 |
| CN109038533B (zh) * | 2018-09-01 | 2021-10-26 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于三端口变换器实现配电分区功率自动调控的方法 |
| CN109038533A (zh) * | 2018-09-01 | 2018-12-18 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于三端口变换器实现配电分区功率自动调控的方法 |
| CN110658376A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-07 | 国网江苏省电力有限公司 | 基于边缘计算的配网线路合环运行的测量分析方法和系统 |
| CN110658376B (zh) * | 2019-10-09 | 2022-09-23 | 国网江苏省电力有限公司 | 基于边缘计算的配网线路合环运行的测量分析方法和系统 |
| CN111416521A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-07-14 | 清华大学 | 隔离型升压双向dc-dc变换器拓扑结构 |
| CN111416521B (zh) * | 2020-04-02 | 2022-03-08 | 清华大学 | 隔离型升压双向dc-dc变换器拓扑结构 |
| CN112803777A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-14 | 西南交通大学 | 具有对称双极性输出的四端口变换器及控制方法 |
| CN113992024A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 华中科技大学 | 一种基于桥臂复用式隔离型dc-dc变换器的功率分段调制方法 |
| CN113992024B (zh) * | 2021-10-25 | 2023-10-13 | 华中科技大学 | 一种基于桥臂复用式隔离型dc-dc变换器的功率分段调制方法 |
| CN115549485A (zh) * | 2022-10-12 | 2022-12-30 | 中南大学 | 一种模块化直流变压器拓扑及其控制方法 |
| CN115549485B (zh) * | 2022-10-12 | 2024-03-12 | 中南大学 | 一种模块化直流变压器拓扑及其控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103151932A (zh) | Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法 | |
| CN101976953B (zh) | 耦合电感实现隔离型双向直流-直流变换器 | |
| CN206211844U (zh) | 新型交错并联双向dc/dc变换器 | |
| CN102710139A (zh) | 一种全桥三端口双向直流变换器及其控制方法 | |
| CN103944396A (zh) | 一种llc谐振型三端口dc-dc变换器及其控制方法 | |
| CN111342665B (zh) | 一种隔离型双向dc-dc变换器及其控制方法 | |
| CN106026657A (zh) | 非隔离高增益dc-dc升压变换器 | |
| CN108365746A (zh) | 一种基于耦合电感的高增益双向四相dc-dc变换器及控制方法 | |
| CN112467990B (zh) | 一种基于三有源桥变换器的直流电力弹簧拓扑及控制方法 | |
| CN109494985B (zh) | 一种基于交错并联Boost变换器的全占空比均流控制方法 | |
| CN207269198U (zh) | 一种基于电容串并联结构的高增益双输入直流变换器 | |
| CN101834529B (zh) | 降压式副边调整三端口直流变换器 | |
| CN103312153B (zh) | 一种并联式多输入耦合电感升降压变换器 | |
| CN101860218B (zh) | 一种三端口直流变换器 | |
| CN108512430A (zh) | 一种zvzcs全桥三端口变换器及其控制方法 | |
| CN101951154A (zh) | 隔离型有源箝位交错并联双向直流-直流变换器 | |
| CN201797441U (zh) | 一种带耦合电感的软开关隔离型双向直流-直流变换器 | |
| CN103441674A (zh) | 双向双输入cuk/buckboost直流变换器及其功率分配方法 | |
| CN110912245A (zh) | 一种三端口集成式光伏储能变换器 | |
| CN113992010A (zh) | 一种宽增益dc-dc变换器及其控制方法 | |
| CN107453603A (zh) | 一种双输入Sepic变换器 | |
| CN203827175U (zh) | 一种新型软开关双向dc-dc变换器 | |
| CN206294079U (zh) | 一种含有软开关的两端口输入ZVT高增益Boost变换器 | |
| CN201797440U (zh) | 一种耦合电感实现隔离型双向直流-直流变换器 | |
| CN103441671A (zh) | 双向双输入zeta/buckboost直流变换器及其功率分配方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130612 |