[发明专利]一种应用辅助绕组调节功率电感的双向DC/DC装置

说明书

本发明公开了一种应用辅助绕组调节功率电感的双向DC/DC装置。整套装置由双向DC/DC功率单元和电感调节控制单元组成，正常工作时，电感磁芯工作在临界饱和区间，电流增大时，短暂工作在饱和区间，功率电感值减小，瞬态响应增强，通过实时监测功率电感电流的变化来控制电流调节电路中电力电子开关的通断进而调节功率电感辅助绕组电流的大小和方向，使电感磁芯再一次工作在临界饱和区间，减少了功率电感体积。具有电流纹波小、瞬态响应强、集成度高、体积小、便于携带、实用性强等特点。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种应用辅助绕组调节功率电感的双向DC/DC装置。

背景技术

双向DC/DC装置可以实现两象限运行，使能量双向流动，广泛应用于新能源发电、微电网、混合动力机械设备等各类要求稳定电网电压及能量回收的场合。在直流母线出现电压或能量波动时，需要用到双向DC/DC装置对波动电压进行平抑或对突变能量实现快速吸收和释放。

在许多电子设备中，双向DC/DC装置中的功率电感组件是影响其整体尺寸和重量的主要因素之一，其尺寸大小取决于流经它的最大电流和最大允许电流纹波，传统的双向DC/DC装置当工作在大功率大电流时，为了使功率电感电流纹波减小，电感值通常取较大值，造成所设计的双向DC/DC装置体积较大，瞬态响应降低。同时，当双向DC/DC装置工作在重载时，会引起功率电感电流过大促使电感磁芯长期工作在饱和区，进而使得电感值减小，负载侧电流纹波增大，长期工作会对设备造成一定的冲击，不利于设备的稳定运行，严重时可能会烧坏设备。

发明内容

本发明一种应用辅助绕组调节功率电感的双向DC/DC装置，其目的在于解决传统双向DC/DC装置大功率、低纹波要求下体积大、瞬态响应差的弊端，公开一种应用辅助绕组调节功率电感的双向DC/DC装置。

本发明设计一种应用辅助绕组调节功率电感的双向DC/DC装置，包括：双向DC/DC功率单元和电感调节控制单元；其中，所述双向DC/DC功率单元，包括高压侧滤波器、开关电路、功率电感、低压侧滤波器、超级电容模组和电感磁芯，其中，所述高压侧滤波器输入端分别与高压侧直流电压正和高压侧直流电压负相连，高压侧滤波器输出端与开关电路相连，开关电路的第一输出端A₁经第一电流传感器、功率电感与低压侧滤波器的第一输入端C₁相连，开关电路的第二输出端A₂与低压侧滤波器的第二输入端C₂相连，低压侧滤波器的输出端经低压侧直流电压正和低压侧直流电压负与超级电容模组相连；