[发明专利]一种多端口变换器以及多端口变换器的控制系统

权利要求书

1.一种多端口变换器，其特征在于，包括：

与目标直流微电网中的蓄电池相连的移相全桥电路；

与所述目标直流微电网中的光伏电池相连，并与所述移相全桥电路共用两个开关管的双向buck/boost电路；

与所述移相全桥电路中变压器的副边相连，用于对所述蓄电池和所述光伏电池的输出电压进行整流，得到第一电流，并利用所述第一电流为高压负载进行供电的整流电路；

与所述整流电路相连，用于利用所述移相全桥电路输入端的PWM信号将所述第一电流转换为第二电流，并利用所述第二电流为低压负载进行供电的同步buck电路。

2.根据权利要求1所述的多端口变换器，其特征在于，所述移相全桥电路包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一电感、第一电容和所述变压器；

其中，所述第一MOS管的源极与所述第三MOS管的源极相连，所述第一MOS管的漏极分别与所述第二MOS管的源极和所述第一电容的第一端相连，所述第三MOS管的漏极与所述第四MOS管的源极相连，所述第二MOS管的漏极与所述第四MOS管的漏极相连，所述第一电容的第二端与所述第一电感的第一端相连，所述第一电感的第二端与所述变压器原边的一端相连，所述变压器原边的另一端与所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的源极之间的连接线相连；

相应的，所述第一MOS管的源极与所述蓄电池的正极相连，所述蓄电池的负极与所述第二MOS管的漏极相连。

3.根据权利要求2所述的多端口变换器，其特征在于，所述双向buck/boost电路包括第二电感、所述第一MOS管和所述第二MOS管；

其中，所述第二电感的第二端与所述第一MOS管的漏极相连；

相应的，所述第二电感的第一端与所述光伏电池的正极相连，所述光伏电池的负极与所述第二MOS管的漏极相连。

4.根据权利要求2所述的多端口变换器，其特征在于，所述整流电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管；

其中，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极相连，所述第一二极管的正极与所述第三二极管的负极相连，所述第二二极管的正极与所述第四二极管的负极相连，所述第四二极管的正极与所述第三二极管的正极相连；

相应的，所述第一二极管的正极与所述变压器副边的一端相连，所述变压器副边的另一端与所述第二二极管的正极和所述第四二极管的负极的连接线相连，所述第二二极管的负极与所述高压负载的一端相连，所述第四二极管的正极与所述高压负载的另一端相连。

5.根据权利要求4所述的多端口变换器，其特征在于，还包括：第三电感和第二电容；

其中，所述第三电感的第一端与所述第二二极管的负极相连，所述第三电感的第二端与所述第二电容的第一端相连，所述第二电容的第二端与所述第四二极管的正极相连。

6.根据权利要求4所述的多端口变换器，其特征在于，所述同步buck电路包括第五MOS管、第六MOS管和第四电感；

其中，所述第五MOS管的漏极分别与所述第六MOS管的源极和所述第四电感的第一端相连；

相应的，所述第五MOS管的源极与所述第二二极管的负极相连，所述第六MOS管的漏极与所述第四二极管的正极相连，所述第四电感的第二端与所述低压负载的一端相连，所述低压负载的另一端与所述第六MOS管的漏极相连。

7.根据权利要求6所述的多端口变换器，其特征在于，还包括：第三电容；

其中，所述第三电容的第一端与所述第四电感的第二端相连，所述第三电容的第二端与所述第六MOS管的漏极相连。

8.一种多端口变换器的控制系统，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的多端口变换器，包括：

用于控制所述光伏电池输出的第一控制量的第一控制器；

用于控制所述蓄电池输出的第二控制量的第二控制器；

用于控制所述高压负载输出的第三控制量的第三控制器；

用于控制所述低压负载输出的第四控制量的第四控制器；

与所述第一控制器、所述第二控制器、所述第三控制器、所述第四控制器均相连，用于获取所述第一控制量和所述第二控制量中的最小值，并根据所述最小值、所述第三控制量和所述第四控制量，利用所述PWM信号对所述多端口变换器中各个开关管的工作状态进行控制，以对所述蓄电池进行恒压控制，并对所述光伏电池进行MPPT控制的PWM控制器。