[发明专利]一种面向能源应用的非隔离双向直流变换器

权利要求书

1.一种面向能源应用的非隔离双向直流变换器，其特征在于，主要由五个电力开关S1-S5、四个电容C1-C4和两个电感L1-L2组成，不需要变压器和耦合电感，其中，高压端通过依次串接的电力开关S5、电力开关S3和电容C1连接低压端，电容C4一端接在电力开关S5和电力开关S3之间，电容C2一端和电力开关S2一端均接在电力开关S3和电容C1之间，电容C2另一端接电感L2一端以及电力开关S1一端，电力开关S2另一端接电感L2另一端以及电容C3一端，电容C4另一端、电力开关S1另一端和电容C3另一端均接电感L1一端以及电力开关S4一端，电力开关S4另一端接地，电感L1另一端接所述低压端。

2.根据权利要求1所述的面向能源应用的非隔离双向直流变换器，其特征在于，在升压状态下，电力开关S3和电力开关S4用作电源开关，同时电力开关S1、电力开关S2和电力开关S5用作同步整流器，包括两种模式：模式I：电力开关S3和电力开关S4接通，而电力开关S1、电力开关S2和电力开关S5断开，电压UL的能量被传递到电感L1，电压UL和电容C1放电到电容C2、电容C3和电感L2；并且，电压UL和电容C1对电容C4充电，负载电容CH放电到负载；模式II：电力开关S3和电力开关S4关闭，而电力开关S1、电力开关S2和电力开关S5打开，电压UL和电容C4的能量被释放到负载和负载电容CH，同时，电容C3放电到电容C1和电感L1，并且，电感L2和电容C2同步地充电和放电，达到升压的目的。

3.根据权利要求1所述的面向能源应用的非隔离双向直流变换器，其特征在于，在降压状态下，电力开关S3和电力开关S4用作同步整流器，同时电力开关S1、电力开关S2和电力开关S5用作电源开关，包括两种模式：模式I：电力开关S3和电力开关S4断开，而电力开关S1、电力开关S2和电力开关S5接通，电压UH的能量被释放到电容C4和负载电容CL，并且，电容C1放电到电容C3和电感L1，电容C2被充电至电感L2；模式II：电力开关S3和电力开关S4接通，而电力开关S1、电力开关S2和电力开关S5断开，电感L1的能量被传递到负载电容CL，电容C2和电容C3放电到电容C1、负载电容CL和电感L2，电容C1被放电到电容C4和负载电容CL，在负载电容CL两端得到降低的输出电压。