The invention discloses a non-isolated bidirectional DC/DC converter with high boost ratio, which can realize wide range and high boost ratio regulation. The converter system is composed of several standard modules. The basic topology of the standard module is BUCK BOOST circuit. The standard module adjusts the duty cycle of the switch through their closed-loop control loops, thus realizing their respective voltage rise. The output voltage of multiple modules is connected in series to increase the total output voltage of the system. The total output voltage is the sum of the lower input voltage and the output voltage of each standard module. The whole system distributes the total output voltage to each standard module by parallel connection of input and series connection of output. The total boost ratio of each module decreases, so that each module has a wide range of duty ratio adjustment, that is to say, the purpose of the overall duty ratio of converter is realized. At the same time, the whole converter system uses parallel output to make the overall efficiency of the converter higher.
【技术实现步骤摘要】
一种高升压比的非隔离型双向DC/DC变换器
本专利技术涉及DC/DC变换器
,特别涉及一种具有高升压比的非隔离型双向DC/DC变换器,其在输入输出电压相差较大时依然能够高效稳定地运行。
技术介绍
随着环境和资源问题的日益紧张,新能源的开发和利用越来越受到人们的重视,而微网作为组织新能源发电和储能的有效形式自提出后得到广泛和深入研究。光伏和储能系统一般接入到微网中进行控制和应用。微网中光伏和储能系统的输出电压一般较低,而直流母线电压较高,若将光伏和储能系统接入到直流微网,则中间需要升压比较高的DC/DC变换器。传统的非隔离型DC/DC变换器升压比较低,而隔离型DC/DC变换器效率较低,因而本专利技术提出采用如图1所示的具有高升压比且效率较高的非隔离型双向DC/DC变换器进行光伏和储能系统的并网。直流微网母线电压一般为100到400V,而光伏和燃料电池的输出电压一般在25与45V之间,若用传统的非隔离型DC/DC变换器将光伏和燃料电池接入到母线电压为380V的直流微网中,会导致开关管占空比接近于1,此时由于升压比太高,低端电压处的电流很大,系统的实际效率会很低。另外采用多级变换器串联虽也可以达到很高的升压比,但低压侧电流大,系统的总效率为各级变换器效率的乘积,因此总体效率会受到限制。若使用隔离型DC/DC变换器,则变压器副边绕组对原边绕组的匝数比较高,这样会使原副边耦合较差,产生较大漏感。较大的漏感会导致开关管上产生较高的电压尖峰,严重降低变换器效率。因此,研究出一种具有高升压比的双向高效DC/DC变换器具有重要意义。本专利技术提出的具有高升压比的非隔离 ...
【技术保护点】
1.一种高升压比的非隔离型双向DC/DC变换器,其特征在于:变换器为多模块输入并联、输出串联的拓扑结构,每个模块的电感电流一致,每一级的实际处理功率也相同;变换器总的输出电压是所有模块输出电压与输入电压之和,其总体需要提升的电压被分配到各个模块,因此单个模块需要实现的升压比降低,这样的结构形式有效地提高了变换器的整体效率;当输出电压与输入电压的差距较大时,每级模块需承受的输出电压变高,但是变换器的输入并联结构,其均流效果减小了各模块中开关器件需承受的电流大小,这使得开关器件的选型有了更宽范围;本专利技术中的变换器可采用交错串联控制技术进行控制,这种控制方式可有效减小各模块的输入电流纹波和输出电压纹波。
【技术特征摘要】
1.一种高升压比的非隔离型双向DC/DC变换器,其特征在于:变换器为多模块输入并联、输出串联的拓扑结构,每个模块的电感电流一致,每一级的实际处理功率也相同;变换器总的输出电压是所有模块输出电压与输入电压之和,其总体需要提升的电压被分配到各个模块,因此单个模块需要实现的升压比降低,这样的结构形式有效地提高了变换器的整体效率;当输出电压与输入电压的差距较大时,每级模块需承受的输出电压变高,但是变换器的输入并联结构,其均流效果减小了各模块中开关器件需承受的电流大小,这使得开关器件的选型有了更宽范围;...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴学智,郅欢,程盛,童亦斌,张维戈,姜久春,
申请(专利权)人:北京德意新能电气有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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