[发明专利]适应变压器高寄生参数的恒流谐振型直流变换电路及方法

权利要求书

1.一种适应变压器高寄生参数的恒流谐振型直流变换电路，其特征在于，其包含：

逆变电路，其包含若干个逆变模块，使与所述逆变电路连接的原电源输入电压信号逆变为交流电压信号；

谐振电路，其与逆变电路连接，接收所述逆变电路提供的交流电压信号；所述谐振电路设有谐振电感和谐振电容，使交流电压信号转换为交流电流信号；

补偿电路，其与所述谐振电路连接；所述补偿电路设有变压器、用于补偿变压器消耗的感性无功的第一补偿电容和用于补偿变压器的电流精度的第二补偿电容；所述第一补偿电容设置在变压器的原边一侧，所述第二补偿电容设置在变压器的副边一侧；

整流电路，其与补偿电路连接，将所述补偿电路输出的交流电流信号转换成直流电流信号，并输出至负载电阻；

所述谐振电容与所述谐振电感串联；

所述谐振电容的计算公式为：

其中，L_p为谐振电感；C_p为谐振电容；ω_o为谐振频率；

所述变压器包含原边自感和副边自感，所述副边自感等于变压器的励磁电感加上变压器的副边漏感之和；

所述第一补偿电容、所述谐振电感与变压器原边一侧的支路为串联；

变压器原边一侧与所述谐振电感串联所形成的支路与所述谐振电容并联；

所述第二补偿电容与变压器副边一侧的支路为串联，所述第二补偿电容与所述整流电路和负载电阻均并联；

所述负载电阻接收的直流电流信号是不随负载电阻的变化而变化的恒流信号；

所述负载电阻输出的直流电流I_o的计算公式为：

L_m为变压器的励磁电感数值，ω_o为谐振频率；L_r2为副边漏感数值；L_p1为谐振电感数值；U_dc为逆变电路的原输入电压值；θ为移相角。

2.如权利要求1所述的一种恒流谐振型直流变换电路，其特征在于，

所述若干个逆变模块分别为：第一逆变模块(11)、第二逆变模块(12)、第三逆变模块(13)和第四逆变模块(14)；

第一逆变模块(11)和第三逆变模块(13)串联，第二逆变模块(12)和第四逆变模块(14)串联；且第一逆变模块(11)和第三逆变模块(13)串联所在的支路与第二逆变模块(12)和第四逆变模块(14)串联所在的支路为并联连接；

每个逆变模块设有逆变开关管、逆变二级管和逆变电容，任意一开关管分别对应地与逆变二级管和逆变电容并联。

3.如权利要求1所述的一种恒流谐振型直流变换电路，其特征在于，

所述第二补偿电容的计算公式为：

C₂为第二补偿电容值，ω_o为谐振频率，L₂为变压器的副边自感。

4.如权利要求1所述的一种恒流谐振型直流变换电路，其特征在于，

所述第一补偿电容的计算公式为：

C_p为谐振电容的数值，C₁为第一补偿电容值，L_r1为变压器的原边自感。

5.如权利要求1所述的一种恒流谐振型直流变换电路，其特征在于，

其适用于高压蓄电池组充电系统。

6.如权利要求1所述的一种恒流谐振型直流变换电路，其特征在于，

变压器为松耦合变压器。

7.一种采用如权利要求1-6中任意一项所述的一种恒流谐振型直流变换电路的设计方法，其特征在于，该方法的步骤为：

S1：预估谐振频率ω_o，可得：

ω_o＝2πf_o；

其中，f₀是逆变电路的开关管的工作周期；

S2：测量变压器的副边自感L₂的值，计算第二补偿电容C₂，可得：

S3：设定输出电流i_o的值，并根据该输出电流i_o来计算谐振电路的谐振电感L_p和谐振电容C_p，可得：

其中，θ为移相角，L_m为变压器的励磁电感，u_dc为逆变电路的原直流输入电压；

S4：计算第一补偿电容C₁的值：

L_r1为变压器的原边自感。