[发明专利]采用非隔离型脉冲电压源单元的双输入直流变换器

说明书

 

技术领域

本发明涉及采用非隔离型脉冲电压源单元的双输入直流变换器，属于电力电子技术领域。

背景技术

随着化石能源的日益衰竭和环境污染问题的更加严重，人类在不断研发节能技术的同时，也在致力于新能源的开发和利用。新能源是相对于常规能源而言，以采用新技术和新材料获得，并在新技术基础上系统开发利用的能源，它主要包括太阳能、风能、生物质能、氢能、水能、地热能、海洋能等。

然而，大多数新能源受到气候条件限制较大，具有电力供应不稳定、不连续的缺点，为此可采用新能源联合发电来解决上述问题，新能源联合发电是利用各种新能源之间或新能源与其它能源之间的互补性所组成的电力系统。

在基于直流母线结构的新能源联合供电系统中，传统的结构是每种能源均需要一个直流变换器，系统结构较为复杂、且成本较高。采用多输入直流变换器(Multiple-input dc/dc converter, MIC)取代原有的多个单输入直流变换器，可有效简化系统结构，降低系统成本，具有良好的应用前景。

MIC是一种将多个输入电压源联合起来向单个负载供电的变换器，它允许多种能源输入，输入电压源的性质、幅值和特性可以相同，也可以不同。在一个开关周期内，多输入电压源可以分别或同时向负载供电。双输入直流变换器(Double-input dc/dc converter, DIC)是MIC的一种特例，它只包含两个输入电压源。在需要电气隔离的应用场合，从现有DIC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DIC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，提出了采用非隔离型脉冲电压源单元的双输入直流变换器。

       本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

       一种采用非隔离型脉冲电压源单元的双输入直流变换器，包括两个非隔离型脉冲电压源单元、隔直电容、变压器、整流电路、输出滤波电路，其中：第一非隔离型脉冲电压源单元的正极性端与变压器原边绕组的同名端连接，隔直电容的两极分别与变压器原边绕组的异名端、第二非隔离型脉冲电压源单元的负极性端连接，第二非隔离型脉冲电压源单元的正极性端与第一非隔离型脉冲电压源单元的负极性端连接，变压器副边绕组与整流电路、输出滤波电路依次连接。

       所述采用非隔离型脉冲电压源单元的输入直流变换器中，非隔离型脉冲电压源单元包括输入电压源、第一功率开关管、第二功率开关管，其中：输入电压源的正极与第一功率开关管的漏极连接，第一功率开关管的源极与第二功率开关管的漏极连接，第二功率开关管的源极与输入电压源的负极连接。

       所述采用非隔离型脉冲电压源单元的输入直流变换器中，非隔离型脉冲电压源单元包括输入电压源、第一功率开关管、第二功率开关管、电感、电容，其中：输入电压源的正极与电感的一端连接，电感的另一端与第一功率开关管的漏极、电容的一端连接，电容的另一端与第二功率开关管的源极连接，第二功率开关管的漏极与第一功率开关管的源极、输入电压源的负极连接。

       所述采用非隔离型脉冲电压源单元的输入直流变换器中，非隔离型脉冲电压源单元包括输入电压源、第一功率开关管、第二功率开关管、电感、电容，其中：输入电压源的正极与第一功率开关管的漏极连接，第一功率开关管的源极与电感的一端、电容的一端连接，电容的另一端与第二功率开关管的源极连接，第二功率开关管的漏极与电感的另一端、输入电压源的负极连接。

       一种采用非隔离型脉冲电压源单元的双输入直流变换器，包括两个非隔离型脉冲电压源单元、隔直电容、变压器、整流电路、输出滤波电路，其中：第一非隔离型脉冲电压源单元的正极性端与变压器原边绕组的同名端连接，隔直电容的两极分别与变压器原边绕组的异名端、第二非隔离型脉冲电压源单元的正极性端连接，第二非隔离型脉冲电压源单元的负极性端与第一非隔离型脉冲电压源单元的负极性端连接，变压器副边绕组与整流电路、输出滤波电路依次连接。