[发明专利]一种燃料电池汽车用三端口DC/DC变换器

权利要求书

1.一种燃料电池汽车用三端口DC/DC变换器，其特征在于，包括输入电容Cin、电感L1、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和输出电容Co；

输入电容Cin的一端同时连接燃料电池(Uin)的正极和二极管D1的正极，二极管D1的负极同时连接电感L1的一端和开关管Q2的源极；开关管Q2的漏极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极同时连接蓄电池(Ub)的正极和二极管D3的负极；

输入电容Cin的另一端同时连接燃料电池(Uin)负极、蓄电池(Ub)的负极、开关管Q1源极和输出电容Co的一端；且所述输入电容Cin的另一端为连接负载端口U_O的正极；

电感L1的另一端同时连接开关管Q3的漏极、开关管Q1的漏极和二极管D4的正极；

开关管Q3的源极连接二极管D3的正极；

二极管D4的负极连接输出电容Co的另一端，且所述输出电容Co的另一端为连接负载端口U_O的负极。

2.根据权利要求1所述一种燃料电池汽车用三端口DC/DC变换器，其特征在于，燃料电池汽车用三端口DC/DC变换器双输入单输出模式时的等效电路包括：输入电容Cin、电感L1、二极管D2、开关管Q1、输出电容Co和二极管D4；

输入电容Cin的一端同时连接燃料电池(Uin)的正极和二极管D1的正极，二极管D1的负极同时连接电感L1的一端和二极管D2的负极；二极管D2的正极连接蓄电池(Ub)的正极；

输入电容Cin的另一端同时连接燃料电池(Uin)负极、蓄电池(Ub)的负极、开关管Q1源极和输出电容Co的一端；且输入电容Cin的该端为连接负载端口U_O的正极；

电感L1的另一端同时连接开关管Q1的漏极和二极管D4的正极；

二极管D4的负极连接输出电容Co的另一端，且所述输出电容Co的另一端为连接负载端口U_O的负极。

3.根据权利要求1或2所述一种燃料电池汽车用三端口DC/DC变换器，其特征在于，燃料电池汽车用三端口DC/DC变换器单输入双输出模式时的等效电路包括：输入电容Cin、二极管D1、电感L、开关管Q1、开关管Q3、二极管D3、二极管D4和输出电容Co；输入电容Cin的一端同时连接燃料电池(Uin)的正极和二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电感L1的一端；

电感L1的另一端同时连接开关管Q3的漏极、开关管Q1的漏极和二极管D4的正极；

开关管Q3的源极连接二极管D3的正极；二极管D3的负极连接蓄电池(Ub)的正极；

输入电容Cin的另一端同时连接燃料电池(Uin)负极、蓄电池(Ub)的负极、开关管Q1源极和输出电容Co的一端；且输入电容Cin的另一端为连接负载端口U_O的正极；

二极管D4的负极连接输出电容Co的另一端，且所述输出电容Co的另一端为连接负载端口U_O的负极。

4.根据权利要求1或2所述一种燃料电池汽车用三端口DC/DC变换器，其特征在于，还包括控制电路，所述控制电路用于控制开关管Q1、开关管Q2和开关管Q3的开启或关闭。

5.根据权利要求4所述一种燃料电池汽车用三端口DC/DC变换器，其特征在于，所述控制电路包括保护电路(1)、DSP系统(2)、电压传感器(3)和电流传感器(4)；

保护电路(1)用于接收DSP系统(2)发送的开关管驱动信号，并对DSP系统(2)和隔离开关管进行电气隔离；保护电路(1)将接收的开关管驱动信号发送至开关管Q1的栅极、开关管Q2的栅极和开关管Q3的栅极，对开关管Q1、开关管Q2和开关管Q3进行驱动；

DSP系统(2)用于接收电压传感器(3)输出的电压信号和电流传感器(4)输出的电流信号，计算燃料电池的输出功率，同时接收目标电压和目标电流信号，计算目标输出功率，将燃料电池的输出功率和目标输出功率进行对比，根据功率对比结果，获得三路PWM波，并将三路PWM波作为驱动信号发送至保护电路(1)；

电压传感器(3)用于实时检测燃料电池的输出电压和DC/DC变换器的输出电压；并将检测的电压信号发送至DSP系统(2)；

电流传感器(4)用于实时检测燃料电池的输出电流，并将采集的电流信号发送至DSP系统(2)。