CN117254669B - 基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，克服了传统多端口变换器存在的电压增益低，难以实现高电压转换比和高转换效率的缺点，本申请的技术方案将多个电源和负载集成在一个变换器中，由第一耦合电感的初级绕组和多个次级绕组组成二叉型升压结构，通过控制对应开关管及二极管的导通关断实现次级绕组的选择，从而实现不同输入输出模式的选择；在各个输入输出模式中，耦合电感的次级绕组与初级绕组之间的匝数比不同，可以获得不同的电压增益，从而实现高电压转换比；并且，在变换器的各个输入输出工作模式中，各个开关管均能够实现零电压导通或关断，需要承受的电压应力较低，使得变换器功率损耗降低，提高电能的转换效率。

Description

基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器
技术领域
本申请涉及变换器的技术领域，特别是涉及一种基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器。
背景技术
太阳能、风能等可再生能源在分布式发电系统中应用广泛，但由于再生能源发电装置的电压水平较低，且间歇性严重，难以满足工业应用的要求，因此，需要电力电子变换器进行电能转换。传统的双端口变换器仅能将一个能量源的能量传输到负载中，若要连接多个电源多个负载，就需要对应配置多个功率变换器，增加了系统的成本，降低了系统的效率，于是出现了多端口变换器。
多端口变换器能够将几种具有不同特性的可再生能源连接到负载上，将多个变换器集成在一个多端口变换器中，减少了变换器的元件数量，降低了系统的成本和复杂性。
传统多端口变换器采用基础的电力电子变换器相结合，如Buck变换器、Boost变换器等。虽然能够实现升压或者降压功能，但在高电压场合，所需功率开关管的占空比较高，导致严重的二极管反向恢复问题，变换器损耗严重，且功率开关管需要承受的电压应力较大，因此，传统的多端口变换器电压增益较低，难以实现高电压转换比和高转换效率。
发明内容
基于此，本申请提供一种基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，能够将多个电源和负载集成在一个变换器中，通过控制对应开关管的导通和关断实现不同输入输出模式的选择，在各个输入输出模式中改变了电压增益，使得变换器能够获得高电压转换比；并且，各个开关管均能实现零电压导通，从而能够获得高转换效率。
本申请提供一种基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，包括变换电路；所述变换电路包括第一电源Vpv、第二电源VB、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第一耦合电感T1、第一电容C1和第二电容C2，其中，第一耦合电感T1包括初级绕组N1、第一次级绕组N2、第二次级绕组N3和第三次级绕组N4；所述第一电源Vpv的第一端与所述第一二极管D1的阳极连接；所述第一二极管D1的阴极与所述第一开关管S1的第二端、所述第一电容C1的第二端、所述第一耦合电感T1的初级绕组N1的第一端连接；所述第一电源Vpv的第二端与所述第二电源VB的第二端、所述第四开关管S4的第二端、所述第二电容C2的第二端连接，并形成第一负载端；所述第一开关管S1的第一端与所述第二电源VB的第一端、所述第二开关管S2的第二端连接；所述第二开关管S2的第一端与所述第二二极管D2的阴极连接；所述第二二极管D2的阳极与所述第一耦合电感T1的第三次级绕组N4的第二端连接；所述第三次级绕组N4的第一端与所述第四开关管S4的第一端、所述第三开关管S3的第二端、所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的第一端连接；所述第三开关管S3的第一端与所述第一电容C1的第一端连接；所述第一耦合电感T1的初级绕组N1的第二端与所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的第一端、所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的第二端连接；所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的第二端与所述第三二极管D3的阳极连接；所述第三二极管D3的阴极与所述第二电容C2的第一端的连接，并形成第二负载端；所述第一负载端和所述第二负载端用于连接直流负载R；所述第一开关管S1的第三端、所述第二开关管S2的第三端、所述第三开关管S3的第三端、以及所述第四开关管S4的第三端分别用于与变换控制器连接获得开关控制信号；所述第一开关管S1、所述第二开关管S2、所述第三开关管S3和所述第四开关管S4接收并根据开关控制信号适时导通，改变变换器的拓扑结构使得变换器工作于不同输入输出模式，实现变换器的不同输入输出模式的拓扑结构的选择。
本申请的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，克服了传统多端口变换器存在的电压增益较低，难以实现高电压转换比和高转换效率的缺点，本申请的技术方案将第一电源、第二电源和负载集成在一个变换器中，由第一耦合电感T1的初级绕组和多个次级绕组组成二叉型升压结构，通过控制对应开关管及二极管的导通关断实现第一耦合电感T1的次级绕组的灵活选择，从而实现不同输入输出模式的拓扑结构的选择；在各个输入输出模式中，接入变换器的第一耦合电感T1的各个次级绕组与初级绕组之间的匝数比不同，可以获得不同的电压增益，从而能够实现高电压转换比；并且，在变换器的各个输入输出工作模式中，各个开关管均能够实现零电压导通或关断，各个开关管需要承受的电压应力较低，使得变换器在各个开关管上的功率损耗降低，提高了电能的转换效率。
附图说明
图1为本申请一实施例中，基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器的拓扑结构示意图。
图2为本申请一实施例中，基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器的等效电路示意图。
图3-8为本申请一实施例中，基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器在第一电源到负载的单输入单输出模式下的模态1-6的示意图。
图9-11为本申请一实施例中，基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器在第一电源到负载以及到第二电源的单输入多输出模式下的模态4-6的示意图。
图12为本申请一实施例中，基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器的单输入单输出模式的主要器件工作波形图。
图13为本申请一实施例中，基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器的第一电源到负载以及到第二电源的单输入多输出模式下的主要器件工作波形图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示至少两个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本申请一实施例提供的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，可应用于可再生能源分布式发电系统，例如应用于太阳能发电系统、风能发电系统、或光伏发电系统中。本申请实施例中，以基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器应用于光伏发电系统为例进行说明。
光伏发电系统 （photovoltaic generation system），简称光伏（photovoltaic），是指利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
如图1和图2所示，基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器包括变换电路；变换电路包括第一电源Vpv、第二电源VB、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第一耦合电感T1、第一电容C1和第二电容C2。其中，第一电源Vpv可以为发电电源或储能电源（可充放电电源），第二电源VB可以为发电电源或储能电源（可充放电电源）；第一耦合电感T1包括初级绕组N1、第一次级绕组N2、第二次级绕组N3和第三次级绕组N4。
在变换器的电路连接中，根据图1和图2来看，第一电源Vpv的第一端与第一二极管D1的阳极连接；第一二极管D1的阴极与第一开关管S1的第二端、第一电容C1的第二端、第一耦合电感T1的初级绕组N1的第一端连接；第一电源Vpv的第二端与第二电源VB的第二端、第四开关管S4的第二端、第二电容C2的第二端、电源参考地连接，并形成第一负载端。
第一开关管S1的第一端与第二电源VB的第一端、第二开关管S2的第二端连接；第二开关管S2的第一端与第二二极管D2的阴极连接；第二二极管D2的阳极与第一耦合电感T1的第三次级绕组N4的第二端连接；第三次级绕组N4的第一端与第四开关管S4的第一端、第三开关管S3的第二端、第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的第一端连接；第三开关管S3的第一端与第一电容C1的第一端连接；第一耦合电感T1的初级绕组N1的第二端与第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的第一端、第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的第二端连接；第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的第二端与第三二极管D3的阳极连接；第三二极管D3的阴极与第二电容C2的第一端的连接，并形成第二负载端。
第一负载端和第二负载端用于连接直流负载R。
第一开关管S1的第三端、第二开关管S2的第三端、第三开关管S3的第三端、以及第四开关管S4的第三端分别用于与变换控制器连接获得开关控制信号；第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4接收并根据开关控制信号适时导通，改变变换器的拓扑结构使得变换器工作于不同输入输出模式，从而实现变换器的不同输入输出模式的拓扑结构的选择。
本实施例中，基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器克服了传统多端口变换器存在的电压增益较低，难以实现高电压转换比和高转换效率的缺点，本实施例的技术方案将第一电源、第二电源和负载集成在一个变换器中，由第一耦合电感的初级绕组和多个次级绕组组成二叉型升压结构，通过控制对应开关管及二极管的导通关断实现第一耦合电感的次级绕组的灵活选择，从而实现不同输入输出模式的拓扑结构的选择。在各个输入输出模式中，接入变换器的第一耦合电感的各个次级绕组与初级绕组之间的匝数比不同，可以获得不同的电压增益，从而能够实现高电压转换比；并且，在变换器的各个输入输出工作模式中，各个开关管均能够实现零电压导通或关断，各个开关管需要承受的电压应力较低，使得在各个开关管上的功率损耗降低，提高了电能的转换效率。
在一可选的实施例中，基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器还包括变换控制器（图未示）；变换控制器控制变换电路的第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4适时导通，实现变换器的不同输入输出模式的拓扑结构的选择。
在具体的电路连接方式中，如图1所示，当变换器处于稳态时，设开关管工作的工作周期为TS，第三开关管S3的占空比为DS3、第四开关管S4的占空比为DS4。第一耦合电感T1的初级绕组N1、第一耦合电感T1的第一次级绕组N2、第一耦合电感T1的第二次级绕组N3以及第一耦合电感T1的第三次级绕组N4组成二叉型升压结构。第一耦合电感T1的第一次级绕组N2与第一耦合电感T1的初级绕组N1的匝数比为n；第一耦合电感T1的第二次级绕组N3与第一耦合电感T1的初级绕组N1的匝数比为m；第一耦合电感T1的第三次级绕组N4与第一耦合电感T1的初级绕组N1的匝数比为q，并且，n、m、以及q的具体数值不同。由于第一耦合电感T1的各个次级绕组和初级绕组的匝数比不同，因此，在通过对应开关管的导通以及关断选择了变换器的对应拓扑结构后可以获得不同的电压增益，从而能够实现高电压转换比。
在变换器的工作过程中，变换器可在多个工作模式之间切换，多个工作模式可以包括以下五种工作模式：（1）第一电源Vpv到直流负载R的单输入单输出模式；（2）第一电源Vpv到第二电源VB的单输入单输出模式；（3）第二电源VB到直流负载R的单输入单输出模式；（4）第一电源Vpv和第二电源VB到直流负载R的多输入单输出模式；（5）第一电源Vpv到直流负载R，以及到第二电源VB的单输入多输出模式。
以下分别从各个工作模式进行说明。
第（1）工作模式：第一电源Vpv到直流负载R的单输入单输出模式。
该模式下，第一电源Vpv提供的能量经过第一二极管D1到达第一耦合电感T1的初级绕组N1，使得第一耦合电感T1的第一次级绕组N2感应出电动势，感应电能经过第三二极管D3传递到直流负载R。
该模式下，该变换器的电压增益MP2O为：，其中，DS4为第四开关管S4的占空比。
该模式下，变换器可以工作于模态1-6六个模态中。以下结合图3-8，以及图12进行说明。
具体的，变换器工作于模态1（t0-t1）时，如图3所示，第一二极管D1导通，第四开关管S4导通，第二二极管D2关断，第三二极管D3关断，第一开关管S1关断，第二开关管S2关断，第三开关管S3关断；第一耦合电感T1的第一次级绕组N2不参与工作，第一耦合电感T1的第三次级绕组N4不参与工作；第一电源Vpv为第一耦合电感T1的励磁电感Lm、漏感Lm提供能量，第一耦合电感T1的漏感电流增加；第二电容C2放电向负载R提供能量。
模态1结束，进入模态2（t1-t2）时，如图4所示，第一二极管D1导通，第三开关管S3导通，第三二极管D3导通，第一开关管S1关断，第二开关管S2关断，第四开关管S4关断；第三开关管S3实现零电压导通。第四开关管S4的寄生电容CS4完全放电，第四开关管S4实现零电压关断；第三开关管S3的电压被第一电源Vpv的电压、第一电容C1的电压钳位，因此第一耦合电感T1的初级绕组N1的电流、第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流减少；第一二极管D1的电流、第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的电流增加。
模态2结束，进入模态3（t2-t3）时，如图5所示，第一二极管D1导通，第三开关管S3导通，第三二极管D3导通，第二二极管D2关断，第一开关管S1关断，第二开关管S2关断，第四开关管S4关断；第一电容C1放电，第三开关管S3的电流、第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的电流、第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流增加；第一耦合电感T1的漏感Lk的电流减少。此时，第一电源Vpv通过第一耦合电感T1以及第三二极管D3向直流负载R传递能量，使直流负载R维持工作，并向第一电容C2传递能量，第一电容C2储能。
模态3结束，进入模态4（t3-t4）时，如图6所示，第一二极管D1导通，第三二极管D3导通，第二二极管D2关断，第一开关管S1关断，第二开关管S2关断，第三开关管S3关断，第四开关管S4关断；第一电容C1完全放电，第三开关管S3实现零电压关断，第三开关管S3的电压被第一电源Vpv的电压、第一电容C1的电压钳位；第四开关管S4的寄生电容CS4放电。
模态4结束，进入模态5（t4-t5）时，如图7所示，第一二极管D1导通，第三二极管D3导通，第四开关管S4导通，第二二极管D2关断，第一开关管S1关断，第二开关管S2关断，第三开关管S3关断；第四开关管S4的寄生电容CS4完全放电，第四开关管S4实现零电压导通；第一耦合电感T1的初级绕组N1的电流增加；第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的电流、第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流减少。
模态5结束，进入模态6（t5-t6）时，如图8所示，第一二极管D1导通，第三二极管D3导通，第四开关管S4导通，第二二极管D2关断，第一开关管S1关断，第二开关管S2关断，第三开关管S3关断；流经第三二极管D3的电流减少，在第三二极管D3的电流为零时，第三二极管D3实现零电流关断。
模态6结束，然后进入下一个工作周期的模态1。
第（2）工作模式：第一电源Vpv到第二电源VB的单输入单输出模式。
该模式下，第一电源Vpv提供的能量经过第一二极管D1到达第一耦合电感T1的初级绕组N1，使得第一耦合电感T1的第三次级绕组N4感应出电动势，感应电能经过第二二极管D2、第二开关管S2传递到第二电源VB，而不是经过第三二极管D3传递到直流负载R中。电能传递过程与第（1）工作模式相类似，在此不做过多叙述。
该模式下，变换器的电压增益MP2B为：。
第（3）工作模式：第二电源VB到直流负载R的单输入单输出模式。
该模式下，第二电源VB提供的能量经过第一开关管S1、第一耦合电感T1的初级绕组N1，使得第一耦合电感T1的第一次级绕组N2感应出电动势，感应电能经过第三二极管D3传递到直流负载R。电能传递过程与第（1）工作模式相类似，直流负载R的能量是由第二电源VB提供，而不是由第一电源Vpv提供，在此不做过多叙述。
该模式下，该变换器的电压增益MB2O为：。
第（4）工作模式：第一电源Vpv和第二电源VB到直流负载R的多输入单输出模式。
该模式下，第一电源Vpv提供的能量经过第一二极管D1传输至第一耦合电感T1的初级绕组N1，同时，第二电源VB提供的能量经过第一开关管S1传输至第一耦合电感T1的初级绕组N1，与第一电源Vpv提供的能量叠加，使得第一耦合电感T1的第一次级绕组N2感应出电动势，感应电能经过第三二极管D3传递到直流负载R。
此模式可以看作是第一电源Vpv到直流负载R的单输入单输出模式、第二电源VB到直流负载R的单输入单输出模式的结合，第一电源Vpv和第二电源VB一起向负载R提供能量，由第三开关管S3控制，因此不做过多叙述。
第（5）工作模式：第一电源Vpv到直流负载R，以及到第二电源VB的单输入多输出模式。
该模式下，第一电源Vpv提供的能量经过第一二极管D1传输至第一耦合电感T1的初级绕组N1，使得第一耦合电感T1的第一次级绕组N2感应出电动势，感应电能再经过第三二极管D3传递到直流负载R；同时，第一电源Vpv提供的能量经过第一二极管D1传输至第一耦合电感T1的初级绕组N1，使得第一耦合电感T1的第三次级绕组N4感应出电动势，感应电能经过第二二极管D2、第二开关管S2传递至第二电源VB。
该模式下，变换器可以工作于模态1-6六个模态中。以下结合图9-11，以及图13进行说明。
在第一电源Vpv到直流负载R，到第二电源VB的单输入多输出模式中，模态1（t0-t1）、模态2（t1-t2）、模态3（t2-t3）与第一电源Vpv到直流负载R的单输入单输出模式的前三个模态相同。
具体的，该模式下，工作于模态1（t0-t1）时，第一二极管D1导通，第四开关管S4导通，第二二极管D2关断，第三二极管D3关断，第一开关管S1关断，第二开关管S2关断，第三开关管S3关断；第一电源Vpv为第一耦合电感T1的励磁电感Lm、漏感Lm提供能量，第一耦合电感T1的漏感电流增加；第二电容C2向负载R提供能量。
模态1结束，进入模态2（t1-t2）时，第一二极管D1导通，第三开关管S3导通，第三二极管D3导通，第一开关管S1关断，第二开关管S2关断，第四开关管S4关断；第三开关管S3实现零电压导通，第四开关管S4实现零电压关断；第三开关管S3的电压被第一电源Vpv的电压、第一电容C1的电压钳位，因此第一耦合电感T1的初级绕组N1的电流、第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流减少；第一二极管D1的电流、第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的电流增加。
模态2结束，进入模态3（t2-t3）时，第一二极管D1导通，第三开关管S3导通，第三二极管D3导通，第二二极管D2关断，第一开关管S1关断，第二开关管S2关断，第四开关管S4关断；第三开关管S3的电流、第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的电流、第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流增加；第一耦合电感T1的漏感Lk的电流减少。
如图9所示，模态3结束，进入模态4（t3-t4）时，第一二极管D1导通，第二二极管D2导通，第三二极管D3导通，第二开关管S2导通，第三开关管S3导通，第一开关管S1关断，第四开关管S4关断；第二开关管S2实现零电流导通；第一耦合电感T1的漏感Lk的电流减少；第二开关管S2、第三开关管S3的电流增加；第二二极管D2的电流增加；第三二极管D3的电流减少。
如图10所示，模态4结束，进入模态5（t4-t5）时，第一二极管D1导通，第二二极管D2导通，第二开关管S2导通，第三开关管S3导通，第一开关管S1关断，第四开关管S4关断，第三二极管D3关断，所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2不参与工作，第一电源Vpv向第二电源VB提供能量，第一电源Vpv停止向直流负载R提供能量；第一二极管D1实现零电流关断；第一耦合电感T1的漏感Lk的电流减少；第二电容C2向负载R提供能量。
如图11所示，模态5结束，进入模态6（t5-t6）时，第二二极管D2导通，第二开关管S2导通，第四开关管S4导通，第一开关管S1关断，第三开关管S3关断，第一二极管D1关断，第三二极管D3关断；第三开关管S3实现零电压关断；第四开关管S4实现零电压导通；第一耦合电感T1的漏感Lk的电流增加；第一耦合电感T1的初级绕组N1的电流、第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流增加；第一耦合电感T1的第三次级绕组N4的电流减少；第二电容C2向负载R提供能量。
模态6结束，然后进入下一个工作周期的模态1。
以上工作模式中，变换器的电压增益可以根据实际电路的拓扑结构来确定，在此不一一列举；各个工作模式的工作原理类似，第三开关管S3、第四开关管S4均能实现零电压导通和零电压关断，电能转换效率高，在此不做过多叙述。
在以上实施例的基础上，基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器应用于光伏发电系统中，第一电源Vpv为光伏电源，和/或，第二电源VB为储能电源，储能电源可以为可充电电池。
在以上实施例的基础上，第一开关管S1为N沟道场效应管，第二开关管S2为N沟道场效应管，第三开关管S3为N沟道场效应管，第四开关管S4为N沟道场效应管。开关控制时给场效应管的受控端输送开关驱动信号，开关驱动信号为PWM脉冲调制信号，具有预设占空比，调节开关驱动信号的占空比可以调节拓扑结构的电压增益。当各个场效应管的栅极和源极之间的电压满足场效应管的导通条件时场效应管导通，否则场效应管关断，因此，可输出对应的PWM脉冲调制信号触发各个开关管适时导通或关断，从而实现各个拓扑结构的电压增益的调控。
以上实施例记载的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，能够将多个电源和负载集成在一个变换器中，通过控制对应开关管的导通和关断实现不同输入输出模式的拓扑结构的选择；在各个输入输出模式中，接入变换器的次级绕组和初级绕组的匝数比不同，因此改变了电压增益，使得变换器能够获得高电压转换比；并且，各个输入输出模式中，各个开关管均能实现零电压导通，降低了功率损耗，从而能够获得高转换效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，其特征在于，包括变换电路；所述变换电路包括第一电源Vpv、第二电源VB、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第一耦合电感T1、第一电容C1和第二电容C2，其中，第一耦合电感T1包括初级绕组N1、第一次级绕组N2、第二次级绕组N3和第三次级绕组N4；
所述第一电源Vpv的第一端与所述第一二极管D1的阳极连接；所述第一二极管D1的阴极与所述第一开关管S1的第二端、所述第一电容C1的第二端、所述第一耦合电感T1的初级绕组N1的第一端连接；所述第一电源Vpv的第二端与所述第二电源VB的第二端、所述第四开关管S4的第二端、所述第二电容C2的第二端连接，并形成第一负载端；
所述第一开关管S1的第一端与所述第二电源VB的第一端、所述第二开关管S2的第二端连接；所述第二开关管S2的第一端与所述第二二极管D2的阴极连接；所述第二二极管D2的阳极与所述第一耦合电感T1的第三次级绕组N4的第二端连接；所述第三次级绕组N4的第一端与所述第四开关管S4的第一端、所述第三开关管S3的第二端、所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的第一端连接；所述第三开关管S3的第一端与所述第一电容C1的第一端连接；所述第一耦合电感T1的初级绕组N1的第二端与所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的第一端、所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的第二端连接；所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的第二端与所述第三二极管D3的阳极连接；所述第三二极管D3的阴极与所述第二电容C2的第一端的连接，并形成第二负载端；
所述第一负载端和所述第二负载端用于连接直流负载R；
所述第一开关管S1的第三端、所述第二开关管S2的第三端、所述第三开关管S3的第三端、以及所述第四开关管S4的第三端分别用于与变换控制器连接获得开关控制信号；
所述第一开关管S1、所述第二开关管S2、所述第三开关管S3和所述第四开关管S4接收并根据开关控制信号适时导通，改变变换器的拓扑结构使得变换器工作于不同输入输出模式。
2.根据权利要求1所述的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，其特征在于，所述第一耦合电感T1的初级绕组N1、所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2、所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3以及所述第一耦合电感T1的第三次级绕组N4组成二叉型升压结构；
所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2与所述第一耦合电感T1的初级绕组N1的匝数比为n；
所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3与所述第一耦合电感T1的初级绕组N1的匝数比为m；
所述第一耦合电感T1的第三次级绕组N4与所述第一耦合电感T1的初级绕组N1的匝数比为q。
3.根据权利要求2所述的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，其特征在于，所述变换器可在多个工作模式之间切换，多个工作模式包括：
工作模式一：第一电源Vpv到直流负载R的单输入单输出模式；
该模式下，所述第一电源Vpv提供的能量经过所述第一二极管D1到达所述第一耦合电感T1的初级绕组N1，使得所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2感应出电动势，感应电能经过所述第三二极管D3传递到直流负载R；
工作模式二：第一电源Vpv到第二电源VB的单输入单输出模式；
该模式下，所述第一电源Vpv提供的能量经过所述第一二极管D1到达所述第一耦合电感T1的初级绕组N1，使得所述第一耦合电感T1的第三次级绕组N4感应出电动势，感应电能经过所述第二二极管D2、所述第二开关管S2传递到所述第二电源VB；
工作模式三：第二电源VB到直流负载R的单输入单输出模式；
该模式下，所述第二电源VB提供的能量经过所述第一开关管S1、所述第一耦合电感T1的初级绕组N1，使得所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2感应出电动势，感应电能经过所述第三二极管D3传递到直流负载R；
工作模式四：第一电源Vpv和第二电源VB到直流负载R的多输入单输出模式；
该模式下，所述第一电源Vpv提供的能量经过所述第一二极管D1传输至所述第一耦合电感T1的初级绕组N1，同时，所述第二电源VB提供的能量经过所述第一开关管S1传输至所述第一耦合电感T1的初级绕组N1，与所述第一电源Vpv提供的能量叠加，使得所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2感应出电动势，感应电能经过所述第三二极管D3传递到直流负载R；
工作模式五：第一电源Vpv到直流负载R，以及到第二电源VB的单输入多输出模式；
该模式下，所述第一电源Vpv提供的能量经过所述第一二极管D1传输至所述第一耦合电感T1的初级绕组N1，使得所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2感应出电动势，感应电能再经过所述第三二极管D3传递到直流负载R；
同时，所述第一电源Vpv提供的能量经过所述第一二极管D1传输至所述第一耦合电感T1的初级绕组N1，使得所述第一耦合电感T1的第三次级绕组N4感应出电动势，感应电能经过所述第二二极管D2、所述第二开关管S2传递至所述第二电源VB。
4.根据权利要求3所述的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，其特征在于，当变换器的工作模式为第一电源Vpv到直流负载R的单输入单输出模式时，所述第一耦合电感T1的第三次级绕组N4不参与工作；
工作于模态1时，所述第一二极管D1导通，所述第四开关管S4导通，所述第二二极管D2关断，所述第三二极管D3关断，所述第一开关管S1关断，所述第二开关管S2关断，所述第三开关管S3关断；所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2不参与工作；所述第一电源Vpv为所述第一耦合电感T1的励磁电感Lm、漏感Lm提供能量，所述第一耦合电感T1的漏感电流增加；所述第二电容C2向负载R提供能量；
模态1结束，进入模态2时，所述第一二极管D1导通，所述第三开关管S3导通，所述第三二极管D3导通，所述第一开关管S1关断，所述第二开关管S2关断，所述第四开关管S4关断；所述第三开关管S3实现零电压导通，所述第四开关管S4实现零电压关断；所述第三开关管S3的电压被所述第一电源Vpv的电压、所述第一电容C1的电压钳位，所述第一耦合电感T1的初级绕组N1的电流、所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流减少；所述第一二极管D1的电流、所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的电流增加；
模态2结束，进入模态3时，所述第一二极管D1导通，所述第三开关管S3导通，所述第三二极管D3导通，所述第二二极管D2关断，所述第一开关管S1关断，所述第二开关管S2关断，所述第四开关管S4关断；所述第三开关管S3的电流、所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的电流、所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流增加；所述第一耦合电感T1的漏感Lk的电流减少；
模态3结束，进入模态4时，所述第一二极管D1导通，所述第三二极管D3导通，所述第二二极管D2关断，所述第一开关管S1关断，所述第二开关管S2关断，所述第三开关管S3关断，所述第四开关管S4关断；所述第三开关管S3实现零电压关断，所述第三开关管S3的电压被所述第一电源Vpv的电压、所述第一电容C1的电压钳位；所述第四开关管S4的寄生电容CS4放电；
模态4结束，进入模态5时，所述第一二极管D1导通，所述第三二极管D3导通，所述第四开关管S4导通，所述第二二极管D2关断，所述第一开关管S1关断，所述第二开关管S2关断，所述第三开关管S3关断；第四开关管S4的寄生电容CS4完全放电，所述第四开关管S4实现零电压导通；所述第一耦合电感T1的初级绕组N1的电流增加；所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的电流、所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流减少；
模态5结束，进入模态6时，所述第一二极管D1导通，所述第三二极管D3导通，所述第四开关管S4导通，所述第二二极管D2关断，所述第一开关管S1关断，所述第二开关管S2关断，所述第三开关管S3关断；流经所述第三二极管D3的电流减少，在所述第三二极管D3的电流为零时，所述第三二极管D3实现零电流关断；
模态6结束，然后进入下一个工作周期的模态1。
5.根据权利要求4所述的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，其特征在于，当变换器的工作模式为第一电源Vpv到直流负载R的单输入单输出模式时，该变换器的电压增益M P2O 为：
，
其中，D S4为第四开关管S4的占空比。
6.根据权利要求5所述的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，其特征在于，当变换器的工作模式为第一电源Vpv到第二电源VB的单输入单输出模式时，该变换器的电压增益M P2B 为：
。
7.根据权利要求5所述的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，其特征在于，当变换器的工作模式为第二电源VB到负载R的单输入单输出模式时，该变换器的电压增益M B2O 为：
。
8.根据权利要求1所述的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，其特征在于，当变换器的工作模式为第一电源Vpv到直流负载R，以及到第二电源VB的单输入多输出模式；
工作于模态1时，所述第一二极管D1导通，所述第四开关管S4导通，所述第二二极管D2关断，所述第三二极管D3关断，所述第一开关管S1关断，所述第二开关管S2关断，所述第三开关管S3关断；所述第一电源Vpv为所述第一耦合电感T1的励磁电感Lm、漏感Lm提供能量，所述第一耦合电感T1的漏感电流增加；所述第二电容C2向负载R提供能量；
模态1结束，进入模态2时，所述第一二极管D1导通，所述第三开关管S3导通，所述第三二极管D3导通，所述第一开关管S1关断，所述第二开关管S2关断，所述第四开关管S4关断；所述第三开关管S3实现零电压导通，所述第四开关管S4实现零电压关断；所述第三开关管S3的电压被所述第一电源Vpv的电压、所述第一电容C1的电压钳位，因此所述第一耦合电感T1的初级绕组N1的电流、所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流减少；所述第一二极管D1的电流、所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的电流增加；
模态2结束，进入模态3时，所述第一二极管D1导通，所述第三开关管S3导通，所述第三二极管D3导通，所述第二二极管D2关断，所述第一开关管S1关断，所述第二开关管S2关断，所述第四开关管S4关断；所述第三开关管S3的电流、所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2的电流、所述第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流增加；所述第一耦合电感T1的漏感Lk的电流减少；
模态3结束，进入模态4时，所述第一二极管D1导通，所述第二二极管D2导通，所述第三二极管D3导通，所述第二开关管S2导通，所述第三开关管S3导通，所述第一开关管S1关断，所述第四开关管S4关断；所述第二开关管S2实现零电流导通；所述第一耦合电感T1的漏感Lk的电流减少；所述第二开关管S2、所述第三开关管S3的电流增加；所述第二二极管D2的电流增加；所述第三二极管D3的电流减少；
模态4结束，进入模态5时，所述第一二极管D1导通，所述第二二极管D2导通，所述第二开关管S2导通，所述第三开关管S3导通，所述第一开关管S1关断，所述第四开关管S4关断，所述第三二极管D3关断，所述第一耦合电感T1的第一次级绕组N2不参与工作，所述第一电源Vpv向所述第二电源VB提供能量，所述第一电源Vpv停止向直流负载R提供能量；所述第一二极管D1实现零电流关断；所述第一耦合电感T1的漏感Lk的电流减少；所述第二电容C2向负载R提供能量；
模态5结束，进入模态6时，所述第二二极管D2导通，所述第二开关管S2导通，所述第四开关管S4导通，所述第一开关管S1关断，所述第三开关管S3关断，所述第一二极管D1关断，所述第三二极管D3关断；所述第三开关管S3实现零电压关断；所述第四开关管S4实现零电压导通；所述第一耦合电感T1的漏感Lk的电流增加；第一耦合电感T1的初级绕组N1的电流、第一耦合电感T1的第二次级绕组N3的电流增加；所述第一耦合电感T1的第三次级绕组N4的电流减少；所述第二电容C2向负载R提供能量。
9.根据权利要求1所述的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，其特征在于，所述第一电源Vpv为光伏电源，和/或，所述第二电源VB为储能电源。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的基于开关耦合电感的二叉型多端口变换器，其特征在于，还包括所述变换控制器；
所述变换控制器控制所述变换电路的所述第一开关管S1、所述第二开关管S2、所述第三开关管S3和所述第四开关管S4适时导通，实现变换器的不同输入输出模式的拓扑结构的选择。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5073849A (en) * 1988-12-20 1991-12-17 Power-One, Inc. Resonant DC to DC converter switching at zero current
CN103354420A (zh) * 2013-06-18 2013-10-16 中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所 使用耦合电感的有源钳位高增益升压变换器
WO2016170184A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 Danmarks Tekniske Universitet A three-port direct current converter
KR101726285B1 (ko) * 2015-10-29 2017-04-12 포항공과대학교 산학협력단 비절연 양방향 직류-직류 컨버터
CN108092512A (zh) * 2017-12-11 2018-05-29 三峡大学 一种多工况高增益多端口dc/dc变换器
CN108418458A (zh) * 2018-03-13 2018-08-17 广东工业大学 一种基于准y源阻抗网络的半桥逆变器
CN108880313A (zh) * 2018-08-24 2018-11-23 广东工业大学 一种串联谐振型耦合三电感半桥变换器及系统
CN109039067A (zh) * 2018-09-25 2018-12-18 哈尔滨工业大学 一种倍压型三绕组耦合电感高增益直流变换器
CN110943617A (zh) * 2019-12-11 2020-03-31 中国船舶工业系统工程研究院 一种双开关型dc/dc变换器电路拓扑结构
CN113965081A (zh) * 2021-10-11 2022-01-21 三峡大学 一种基于Cuk的多工况高增益三端口DC-DC变换器
CN114221545A (zh) * 2021-12-14 2022-03-22 国网福建省电力有限公司宁德供电公司 一种高压增益升压cuk电路及控制方法、控制装置
CN114337264A (zh) * 2021-11-27 2022-04-12 深圳供电局有限公司 升压变换电路、装置及方法
CN114629371A (zh) * 2022-04-28 2022-06-14 陕西科技大学 一种单级多端口Buck-Boost逆变电路及转换方法
CN116155101A (zh) * 2023-04-19 2023-05-23 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种基于耦合电感的高增益变换器
CN116169875A (zh) * 2023-02-28 2023-05-26 广东工业大学 一种三绕组高电压变比的双向dc-dc变换器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110932557B (zh) * 2019-11-29 2021-01-12 山东科技大学 一种基于倍压整流电路的高增益准谐振dc-dc变换器

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5073849A (en) * 1988-12-20 1991-12-17 Power-One, Inc. Resonant DC to DC converter switching at zero current
CN103354420A (zh) * 2013-06-18 2013-10-16 中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所 使用耦合电感的有源钳位高增益升压变换器
WO2016170184A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 Danmarks Tekniske Universitet A three-port direct current converter
KR101726285B1 (ko) * 2015-10-29 2017-04-12 포항공과대학교 산학협력단 비절연 양방향 직류-직류 컨버터
CN108092512A (zh) * 2017-12-11 2018-05-29 三峡大学 一种多工况高增益多端口dc/dc变换器
CN108418458A (zh) * 2018-03-13 2018-08-17 广东工业大学 一种基于准y源阻抗网络的半桥逆变器
CN108880313A (zh) * 2018-08-24 2018-11-23 广东工业大学 一种串联谐振型耦合三电感半桥变换器及系统
CN109039067A (zh) * 2018-09-25 2018-12-18 哈尔滨工业大学 一种倍压型三绕组耦合电感高增益直流变换器
CN110943617A (zh) * 2019-12-11 2020-03-31 中国船舶工业系统工程研究院 一种双开关型dc/dc变换器电路拓扑结构
CN113965081A (zh) * 2021-10-11 2022-01-21 三峡大学 一种基于Cuk的多工况高增益三端口DC-DC变换器
CN114337264A (zh) * 2021-11-27 2022-04-12 深圳供电局有限公司 升压变换电路、装置及方法
CN114221545A (zh) * 2021-12-14 2022-03-22 国网福建省电力有限公司宁德供电公司 一种高压增益升压cuk电路及控制方法、控制装置
CN114629371A (zh) * 2022-04-28 2022-06-14 陕西科技大学 一种单级多端口Buck-Boost逆变电路及转换方法
CN116169875A (zh) * 2023-02-28 2023-05-26 广东工业大学 一种三绕组高电压变比的双向dc-dc变换器
CN116155101A (zh) * 2023-04-19 2023-05-23 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种基于耦合电感的高增益变换器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种多工况高增益多端口DC/DC 变换器;王辉，等;《中国电机工程学报》;第39卷(第7期);2155-2165 *
一种带三绕组耦合电感的级联型高增益功率变换器;吴琨，等;《电工技术学报》;第32卷(第20期);124-132 *

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