一种双向LLC谐振直流‑直流变换器制造技术
【技术实现步骤摘要】
一种双向LLC谐振直流-直流变换器
本专利技术属于双向直流-直流变换器，具体而言，是一种高效率的LLC谐振直流-直流变换器，适合应用于储能以及新能源发电等应用领域。
技术介绍
随着世界能源资源的紧缩以及环境污染的加重，对于新能源的开发利用已经成为人类急需解决的问题。对于可再生能源而言，如何将这些新能源并网发电，变换为用户可以直接利用的电能，是分布式发电领域主要的研究方向。由于分布式能源其自身并没有能量储存的功能，因此现今分布式发电系统大多数都是含有辅助存储系统，从而形成含有储能系统的复合式发电系统。对于辅助储能系统，如若采用不隔离型变换器拓扑，在输出输入电压相差较大的时候，变换器的调压范围以及工作效率不是很理想且存在安全隐患。例如，运用在新能源并网发电过程中由于电路非隔离特性以及光伏板对地之间电容的存在，逆变电路工作过程中容易受到共模干扰等影响。同时，对于直流-直流变换器电路中器件的电流电压应力要求较高。进一步，在某些应用领域，需要变换器具有能量双向流动的能力，如储能用直流-直流变换器或电动汽车里的直流-直流变换单元。隔离型LLC谐振直流-直流变换器由于能实现原副...
【技术保护点】
一种双向LLC谐振直流‑直流变换器，其特征在于：所述双向LLC谐振直流‑直流变换器包括原边谐振变换网络、副边谐振变换网络、变压器；所述原边谐振变换网络包括原边桥臂、原边滤波电容、第一谐振电感和第一谐振电容，用于在能量正向传递时将输入的原边直流电压信号转换为原边高频交流信号；在能量反向传递时将输入的原边高频交流信号转换为原边直流电压信号；所述副边谐振变换网络包括副边桥臂、副边滤波电容、第二谐振电感和第二谐振电容，用于在能量反向传递时将输入的副边直流电压信号转换为副边高频交流信号；在能量正向传递时将输入的副边高频交流信号转换为副边直流电压信号；所述变压器至少包含一个原边绕组和两...
【技术特征摘要】
1.一种双向LLC谐振直流-直流变换器，其特征在于：所述双向LLC谐振直流-直流变换器包括原边谐振变换网络、副边谐振变换网络、变压器；所述原边谐振变换网络包括原边桥臂、原边滤波电容、第一谐振电感和第一谐振电容，用于在能量正向传递时将输入的原边直流电压信号转换为原边高频交流信号；在能量反向传递时将输入的原边高频交流信号转换为原边直流电压信号；所述副边谐振变换网络包括副边桥臂、副边滤波电容、第二谐振电感和第二谐振电容，用于在能量反向传递时将输入的副边直流电压信号转换为副边高频交流信号；在能量正向传递时将输入的副边高频交流信号转换为副边直流电压信号；所述变压器至少包含一个原边绕组和两个副边绕组，所述变压器耦接所述原边谐振变换网络和副边谐振变换网络，提供励磁电感，并起到电压变换、隔离以及能量隔离传输作用，在能量正向传递时仅一个副边绕组参与能量传递，在能量反向传递时两个副边绕组皆参与能量传递。2.如权利要求1所述的一种双向LLC谐振直流-直流变换器，其特征在于：所述原边桥臂包括第一开关管Q1～第四开关管Q4，所述第一开关管Q1的D极、所述第三开关管Q3的D极与所述原边滤波电容的正极连接，所述第一开关管Q1的S极与所述第二开关管的D极以及所述第一谐振电感Lr1的一端连接，所述第一谐振电感Lr1的另一端与第一谐振电容Cr1的一端连接，所述第一谐振电容Cr1的另一端与所述变压器原边绕组Wp的同名端连接，所述第三开关管Q3的S极与所述第四开关管Q4的D极以及所述变压器原边绕组Wp的异名端连接，所述第二开关管Q2的S极、第四开关管Q4的S极与所述原边滤波电容的负极连接；所述副边桥臂包括第五开关管Q5～第十开关管Q10，所述变压器的第一副边绕组Ws1的同名端、第二副边绕组Ws2的异名端与所述第五开关管Q5的S极以及第六开关管Q6的D极连接，所述第五开关管Q5的D极、第七开关管Q7的D极和第九开关管Q9的第一端与所述副边滤波电容的正极连接，所述变压器的第一副边绕组Ws1的异名端与所述第二谐振电容Cr2的一端连接，所述第二谐振电容Cr2的另一端与所述第七开关管Q7的S极以及第八开关管Q8的D极连接，所述第二谐振电感Lr2的一端接所述变压器的第二副边绕组Ws2的同名端，所述第二谐振电感Lr2的另一端与所述第九开关管Q9的第二端、第十开关管Q10的第一端连接，所述第六开关管Q6的S极、第八开关管Q8的S极、第十开关管Q10的第二端与所述副边滤波电容的负极连接。3.如权利要求1所述的一种双向LLC谐振直流-直流变换器，其特征在于：所述原边桥臂包括第一开关管Q1～第四开关管Q4，所述第一开关管Q1的D极、所述第三开关管Q3的D极与所述原边滤波电容的正极连接，所述第一开关管Q1的S极与所述第二开关管的D极以及所述第一谐振电感Lr1的一端连接，所述第一谐振电感Lr1的另一端与第一谐振电容Cr1的一端连接，所述第一谐振电容Cr1的另一端与所述变压器原边绕组Wp的同名端连接，所述第三开关管Q3的S极与所述第四开关管Q4的D极以及所述变压器原边绕组Wp的异名端连接，所述第二开关管Q2的S极、第四开关管Q4的S极与所述原边滤波电容的负极连接；所述副边桥臂包括第五开关管Q5～第十开关管Q10，所述变压器的第一副边绕组Ws1的同名端、第二副边绕组Ws2的异名端与所述第五开关管Q5的S极以及第六开关管Q6的D极连接，所述第五开关管Q5的D极、第七开关管Q7的D极、第九开关管Q9的第一端与所述副边滤波电容的正极连接，所述变压器的第一副边绕组Ws1的异名端与所述第二谐振电容Cr2的一端连接，所述第二谐振电容Cr2的另一端与第二谐振电感Lr2的一端连接，所述第二谐振电感Lr2的另一端与所述第七开关管Q7的S极、第八开关管Q8的D极连接，所述变压器的第二副边绕组Ws2的同名端与所述第九开关管Q9的第二端、第十开关管Q10的第一端连接，所述第六开关管Q6的S极、第八开关管Q8的S极、第十开关管Q10的第二端与所述副边滤波电容的负极连接。4.如权利要求1所述的一种双向LLC谐振直流-直流变换器，其特征在于：所述原边桥臂包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一电容C1、第二电容C2，所述第一开关管Q1的D极、所述第一电容C1的一端与所述原边滤波电容的正极连接，所述第一开关管Q1的S极与所述第二开关管Q2的D极以及所述第一谐振电感Lr1的一端连接，所述第一谐振电感Lr1的另一端与第一谐振电容Cr1的一端连接，所述第一谐振电容Cr1的另一端与所述变压器原边绕组Wp的同名端连接，所述第一电容C1的另一端与所述第二电容C2的一端以及所述变压器原边绕组Wp的异名端连接，所述第二开关管Q2的S极、第二电容C2的另一端与所述原边滤波电容的负极连接；所述副边桥臂包括第五开关管Q5～第十开关管Q10，所述变压器的第一副边绕组Ws1的同名端、第二副边绕组Ws2的异名端与所述第五开关管Q5的S极以及第六开关管Q6的D极连接，所述第五开关管Q5的D极、第七开关管Q7的D极和第九开关管Q9的第一端与所述副边滤波电容的正极连接，所述变压器的第一副边绕组Ws1的异名端与所述第二谐振电容Cr2的一端连接，所述第二谐振电容Cr2的另一端与所述第七开关管Q7的S极以及第八开关管Q8的D极连接，所述第二谐振电感Lr2的一端接所述变压器的第二副边绕组Ws2的同名端，所述第二谐振电感Lr2的另一端与所述第九开关管Q9的第二端、第十开关管Q10的第一端连接，所述第六开关管Q6的S极、第八开关管Q8的S极、第十开关管Q10的第二端与所述副边滤波电容的负极连接。5.如权利要求1所述的一种双向LLC谐振直流-直流变换器，其特征在于：所述原边桥臂包括第一开关管Q1～第四开关管Q4，所述第一开关管Q1的D极、第三开关管Q3的D极与所述原边滤波电容的正极连接，所述第一开关管Q1的S极与所述第二开关管Q2的D极以及所述第一谐振电感Lr1的一端连接，所述第一谐振电感Lr1的另一端与第一谐振电容Cr1的一端连接，所述第一谐振电容Cr1的另一端与所述变压器原边绕组Wp的同名端连接，所述第三开关管Q3的S极与所述第四开关管Q4的D极以及所述变压器原边绕组Wp的异名端连接，所述第二开关管Q2的S极、第四开关管Q4的S极与所述原边滤波电容的负极连接；所述副边桥臂包括第五开关管Q5、第六开关管Q6、第九开关管Q9、第十开关管Q10、第三电容C3和第四电容C4，所述变压器的第一副边绕组Ws1的同名端、第二副边绕组Ws2的异名端与所述第五开关管Q5的S极以及第六开关管Q6的D极连接，所述第五开关管Q5的D极、第三电容C3的一端、第九开关管Q9的第一端与所述副边滤波电容的正极连接，所述变压器的第一副边绕组Ws1的异名端与所述第二谐振电容Cr2的一端连接，所述第二谐振电容Cr2的另一端与第三...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢小高，江帅，董汉菁，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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