[发明专利]隔离型三端口双向DC/DC变换器

摘要

本发明公开了一种隔离型三端口双向DC/DC变换器，取电流型全桥单元或电流型半桥单元与三绕组变压器的一个端口相连，取电压型全桥单元、电压型半桥单元、升压型半桥单元以及串联谐振型全桥单元中的任意两个相同或不同的电压型基本拓扑单元分别与三绕组变压器的另外两个绕组端口相连，构成基于移相控制的三端口双向DC/DC变换器。本发明引入电流型基本拓扑单元，拓展了三端口双向DC/DC变换器的类型，完善了完全隔离的三端口双向DC/DC变换器在各种新能源混合发电系统以及各种混合储能系统中的应用。所合成的完全隔离的三端口双向DC/DC变换器均可利用移相控制实现功率在端口间的双向流动，达到能量优化管理的目的。

主权项

一种隔离型三端口双向DC/DC变换器，其特征在于：包括三绕组变压器，所述的三绕组变压器将三个独立绕组套装在同一个磁芯上，取电流型全桥单元或电流型半桥单元与三绕组变压器的一个端口相连，取电压型全桥单元、电压型半桥单元、升压型半桥单元以及串联谐振型全桥单元中的任意两个相同或不同的电压型基本拓扑单元分别与三绕组变压器的另外两个绕组端口相连，构成基于移相控制的三端口双向DC/DC变换器；所述的电流型全桥单元由两个桥臂对并联组成，每个桥臂对由两个开关器件串联组成，四个开关器件由MOSFET或IGBT串联二极管构成，均单向导通，关断时双向截止，在两个桥臂对中点间并联一个高频电容，桥臂对中点为输出端，并联结点为输入端；所述的电流型半桥单元由两个桥臂对并联组成，每一桥臂对是由一个电感和一个单向导通关断时双向截止的开关器件构成，每个开关器件由MOSFET或IGBT串联二极管构成，两个桥臂对中点间并联一个高频电容，桥臂对中点为输出端，并联结点为输入端；所述的电压型全桥单元由两个桥臂对并联组成，每个桥臂对由两个开关串联组成，桥臂对中点为输出端，并联结点为输入端，输入端并联电容C_in1；所述的电压型半桥单元由一个开关桥臂对和一个电容桥臂对并联组成，开关桥臂对由两个开关串联组成，电容桥臂对由两个电容串联组成，桥臂对中点为输出端，并联结点为输入端；所述的升压型半桥单元包括一个开关桥臂对和一个电容桥臂对，开关桥臂对由两个开关串联组成，电容桥臂对由两个电容串联组成，并将Boost电感的一端与所述开关桥臂对的中点相连，电感的另一端与下桥臂的公共端作为输入端，两桥臂对的中点作为输出端；所述的串联谐振全桥单元包括两个开关桥臂对，每个桥臂对由两个开关串联组成，前桥臂对的中点与谐振电容的一端相连，谐振电容的另一端与后桥臂对的中点构成输出端，两桥臂对的并联接点作为输入端，输入端并联电容C_in1；所述的电流型基本拓扑单元与电压型基本拓扑单元之间通过移相控制进行功率传输时，由高频电容和移相电感充当能量缓冲单元，其中，所述的移相电感是指变压器的漏感或者是由变压器的漏感以及变压器绕组侧外串的电感构成，电压型基本拓扑单元与电压型基本拓扑单元之间通过移相控制进行功率传输时，其能量缓冲单元为移相电感。