[发明专利]一种双向Boost变换器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种双向Boost变换器。

背景技术

直流变换器是把一种直流电转化为另外一种大小的直流电的电能变换器。常规的直流变换器能量只能从输入端到输出端单方向传递，不能双向传递能量。在太阳能和风能等新能源供电系统中，由于太阳能和风能的不稳定，再加上发电时间和用电时间很多时间不一致，所以必须要蓄电池做中间储能环节。蓄电池在系统中时而被充电时而对外放电。充电时要用直流变换器使光伏发电或风力发电与蓄电池电压相匹配，同时考虑最大功率点跟踪；放电时也要用一直流变换器，使蓄电池与负载相匹配。设光伏发电或风力发电供电电压为U1，蓄电池额定电压为U2，负载额定电压为U3，当它们大小关系为: U1<U2<U3时，这时就需要两个升压式的直流变换器(Boost变换器)。蓄电池充电时用一个Boost变换器，蓄电池对外供电时再用另一个Boost变换器，共需要用两个Boost变换器才能达到要求；系统需两套Boost电路，所需元件较多，同时不利于系统集中控制。系统电路成本相对较高，体积较大；系统用Bi Boost-Buck电路实现。Bi Boost-buck变换器是一种常规的双向直流变换器。给蓄电池充电时，此双向直流变换器相当于Boost变换器；蓄电池对外供电时，相当于Buck变换器(降压变换器)；Bi Boost-buck变换器只能在能量往一个方向传递时实现升压，不能实现双向升压，达不到设计要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种双向Boost变换器，能够实现双向能量的传递，而且两个方向都能够实现对直流电的升压输出，该设计所用元器件少，有效的降低了成本，且体积相对较小。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种双向Boost变换器，该双向Boost变换器包括第一电路、第二电路、第三电路和高频电感，所述第一电路的1、2接线脚依次分别与第二电路的1、2接线脚相连；第二电路的3接线脚和高频电感串联后再与第三电路的1接线脚相连，第二电路的4接线脚与第三电路的2接线脚相连。

优选的是，所述第一电路包括电容C2、负载、二极管D2和开关S11，所述电容C2和负载并联后的一端依次与二极管D2和开关S11串联，开关S11的另一端为第一电路的1接线脚，电容C2和负载并联后的另一端为第一电路的2接线脚。

优选的是，所述第二电路包括二极管D3、直流电源和半导体功率开关管S2，所述二极管D3的一端与直流电源的一端连接，二极管D3的另一端与半导体功率开关管S2的一端连接，二极管D3与半导体功率开关管S2的连接点为第二电路的1、3接线脚；直流电源的另一端与半导体功率开关管S2的另一端连接，直流电源与半导体功率开关管S2的连接点为第二电路的2、4接线脚。

优选的是，所述第三电路包括电容C1、蓄电池、二极管D1、半导体功率开关管S1和开关S22，所述电容C1与蓄电池并联后的一个连接点与二极管D1的一端连接，二极管D1的另一端与半导体功率开关管S1的一端连接，连接点为第三电路的1接线脚；电容C1与蓄电池并联后的另一个连接点与半导体功率开关管S1的另一端连接，连接点为第三电路的2接线脚；二极管D1的两端还并联有开关S22。

优选的是，所述开关S11和开关S22是半导体功率开关管、继电器等可控电子开关。

优选的是，所述直流电源为太阳能电池。

本发明的有益效果是：本发明一种双向Boost变换器，能够实现双向能量的传递，而且两个方向都能够实现对直流电的升压输出，该设计所用元器件少，有效的降低了成本，且体积相对较小。

附图说明

图1是本发明一种双向Boost变换器的一较佳实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种双向Boost变换器，该双向Boost变换器包括第一电路1、第二电路2、第三电路3和高频电感4，所述第一电路1的1、2接线脚依次分别与第二电路2的1、2接线脚相连；第二电路2的3接线脚和高频电感4串联后再与第三电路3的1接线脚相连，第二电路2的4接线脚与第三电路3的2接线脚相连。