[发明专利]一种多相交错并联直流变换器及其均流控制方法

说明书

本发明公开了一种多相交错并联直流变换器及其均流控制方法，多相交错并联直流变换器包括高压侧直流滤波电容C_H、低压侧直流滤波电容C_L和N相设置在二者之间的桥式功率单元，桥式功率单元的高压侧与高压侧直流滤波电容C_H的一端相连，桥式功率单元的低压侧通过串联设置滤波电感Ln与低压侧直流滤波电容C_L的一端相连，n为a、b、c……N；桥式功率单元的高压侧和低压侧分别设置有高压侧电压采集装置和低压侧电压采集装置；还包括一个用于采集低压侧总电流I_Lo的电流采集装置，电流采集装置连接设置在多个滤波电感Ln的低压侧。本发明的多相交错并联直流变换器及其均流控制方法具有能够在降低成本的同时，实现各相间的静态和动态均流等优点。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，特别的涉及一种多相交错并联直流变换器及其均流控制方法。

背景技术

随着电力电子发展，变换器功率越来越大，由于开关器件的电流受限于封装技术，提高功率常采用器件并联，但会引起均流与驱动可靠性等问题，而交错并联技术能够很好的解决上述问题。

此外，采用交错并联技术可以减小电流纹波与电压纹波，以交错并联Buck变换器为例，可以明显减小输出电流的纹波，同时有效降低电感尺寸，改善输出侧电压纹波。

然而多相交错并联双向变换器中存在各相间电流不平衡的问题，导致模块间功率不均衡，输出侧谐波含量增加，使得器件发热，从而降低系统的可靠性与电能质量。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够在降低成本的同时，实现各相间的静态和动态均流的多相交错并联直流变换器及其均流控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种多相交错并联直流变换器，包括高压侧直流滤波电容C_H、低压侧直流滤波电容C_L和N相设置在二者之间的桥式功率单元，所述桥式功率单元的高压侧与所述高压侧直流滤波电容C_H的一端相连，各相所述桥式功率单元的低压侧分别通过串联设置的滤波电感Ln与所述低压侧直流滤波电容C_L的一端相连，n为1、2、3……N，其中N为大于或等于2的正整数；其特征在于，所述桥式功率单元的高压侧和低压侧分别设置有用于采集高压侧电压U_HV的高压侧电压采集装置和用于采集低压侧电压U_LV的低压侧电压采集装置，还包括一个用于采集N相桥式功率单元的低压侧总电流I_Lo的电流采集装置，所述电流采集装置连接设置在多个所述滤波电感Ln的低压侧。

进一步的，所述桥式功率单元包括上桥臂开关器件S_n1和下桥臂开关器件S_n2，所述上桥臂开关器件S_n1的漏极与所述高压侧直流滤波电容C_H的一端相连，所述上桥臂开关器件S_n1的源极通过串联设置滤波电感Ln与所述低压侧直流滤波电容C_L的一端相连。

进一步的，所述高压侧电压采集装置和/或低压侧电压采集装置为电压互感器、霍尔式电压传感器或电阻分压式电压传感器。

进一步的，所述电流采集装置为电流互感器、霍尔式电流传感器或电阻式电流传感器。

进一步的，所述上桥臂开关器件S_n1和下桥臂开关器件S_n2均为场效应管。

进一步的，所述电流采集装置连接设置在所述低压侧直流滤波电容C_L的低压侧。

一种多相交错并联直流变换器的均流控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、先获取如上所述的多相交错并联直流变换器；