【技术实现步骤摘要】
单输入双输出三开关组DC-DC变换器及其控制方法
本专利技术涉及分布式发电系统和直流输电领域,具体涉及一种单输入双输出三开关组DC-DC变换器及其控制方法。
技术介绍
作为解决新能源并网问题的有效手段,柔性多端直流输电和直流电网迅速发展。但目前许多直流电网运行在不同的电压等级,需要通过换流器进行连接。目前用于连接不同直流电网的主要方法有:通过直流变压器将直流电网两两互联、通过多端口直流-直流变换器将多个直流电网互联和采用多端口直流-直流自耦合变压器将多个直流电网互联。在实现多个直流电网连接时,前两种方法不仅需要多个变换器而且电压经过DC-AC和AC-DC两级变换,成本高,损耗大;第三种方法需要多个变换器串联,容错率低,成本高。因此,研究单一高压大功率直流-直流变换器具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足,提出一种单输入双输出三开关组DC-DC变换器及其控制方法。本专利技术的目的至少通过如下技术方案实现。单输入双输出三开关组DC-DC变换器,包括直流输入电源、桥臂、第一直流负载和第二直流负载;所述桥臂由第一开关组、第二开关组、第三开关组、耦合电感串联而成;第一开关组、第二开关组、第三开关组均由N个功率开关单元串联而成,N为正整数。第一开关组的上端a和接地点n构成变换器第一端口T1,耦合电感原边的非同名端与第二开关组上端的连接点c与接地点n构为变换器第二端口T2,第二开关组的下端和耦合电感副边同名端的连接点d与接地点n构成变换器第三端口T3,第三开关组的下端作为变换器的接地点n。进一步的,单输入双输出三开关组DC-DC变换器的第一 ...
【技术保护点】
1.单输入双输出三开关组DC‑DC变换器,其特征在于:包括一个直流输入电源(Udc)、开关桥臂、第一直流负载(R1)、第二直流负载(R2);所述开关桥臂由第一开关组(A1)、耦合电感(Lp:Ls)、第二开关组(A2)、第三开关组(A3)串联而成;第一开关组(A1)的上端a构成变换器第一端口(T1),耦合电感原边(Lp)的非同名端与第二开关组(A2)的上端的连接点c构成变换器第二端口(T2),第二开关组(A2)的下端与耦合电感副边(Ls)的同名端的连接点d构成变换器第三端口(T3),第三开关组(A3)的下端与接地点n相连。
【技术特征摘要】
1.单输入双输出三开关组DC-DC变换器,其特征在于:包括一个直流输入电源(Udc)、开关桥臂、第一直流负载(R1)、第二直流负载(R2);所述开关桥臂由第一开关组(A1)、耦合电感(Lp:Ls)、第二开关组(A2)、第三开关组(A3)串联而成;第一开关组(A1)的上端a构成变换器第一端口(T1),耦合电感原边(Lp)的非同名端与第二开关组(A2)的上端的连接点c构成变换器第二端口(T2),第二开关组(A2)的下端与耦合电感副边(Ls)的同名端的连接点d构成变换器第三端口(T3),第三开关组(A3)的下端与接地点n相连。2.根据权利要求1所述的单输入双输出三开关组DC-DC变换器,其特征在于:第一开关组(A1)由N个功率单元(SMA11、SMA12、…、SMA1N)串联组成,第二开关组(A2)由N个功率单元(SMA21、SMA22、…、SMA2N)串联组成,第三开关组(A3)由N个功率单元(SMA31、SMA32、…、SMA3N)串联组成;其中,N为正整数。3.根据权利要求1所述的单输入双输出三开关组DC-DC变换器,其特征在于:第一端口(T1)的电压U1、第二端口(T2)的电压U2、第三端口(T3)的电压U3满足U1>U2>U3。4.根据权利要求1所述的单输入双输出三开关组DC-DC变换器,其特征在于:直流输入电源(Udc)、第一直流负载(R1)、第二直流负载(R2)与第一端口(T1)、第二端口(T2)、第三端口(T3)有三种不同连接方式;其中第一种方式为:第一端口(T1)连接直流输入电源(Udc)的正极,直流输入电源(Udc)的负极与地(n)连接,第二端口(T2)连接第一直流负载(R1)的一端,第一直流负载(R1)的另一端与地(n)连接,第三端口(T3)连接第二直流负载(R2)的一端,第二直流负载(R2)的另一端与地(n)连接,实现降压功能;第二种方式为:第一端口T1连接第一直流负载(R1)的一端,第一直流负载(R1)的另一端与地(n)连接,第二端口T2连接第二直流负载(R2)的一端,第二直流负载(R2)的另一端与地(n)连接,第三端口T3连接直流输入电源(Udc)的正极,直流输入电源(Udc)的负极与地(n)连接,实现升压功能;第三种方式为:第一端口T1连接第一直流负载(R1)的一端,第一直流负载(R1)的另一端与地(n)连接,第二端口T2连接直流输入电源(Udc)的正极,直流输入电源(Udc)的负极与地(n)连接,第三端口T3连接第二直流负载(R2)的一端,第二直流负载(R2)的另一端与地(n)连接,同时实现升降压功能。5.根据权利要求1所述的单输入双输出三开关组DC-DC变换器,其特征在于:所述耦合电感可由上桥臂电感(Lp)和下桥臂电感(Ls)两个数值相等的独立电感替代。6.根据权利要求1所述的单输入双输出三开关组DC-DC变换器,其特征在于:第一开关组(A1)的下端与耦合电感原边(Lp)的同名端(b)连接,耦合电感原边(Lp)的非同名端与第二开关组(A2)的上端连接,连接点为c,第二开关组(A2)的下端与耦合电感副边(Ls)的同名端连接,连接点为d,耦合电感副边(Ls)的非同名端(e)与第三开关组(A3)的上端连接,第三...
【专利技术属性】
技术研发人员:丘东元,张波,林满豪,傅闯,李立浧,饶宏,
申请(专利权)人:华南理工大学,南方电网科学研究院有限责任公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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