一种基于三电感的三端口DC/DC变换器及其控制方法技术

技术编号:22534456 阅读:26 留言:0更新日期:2019-11-13 10:49
本发明专利技术公开了一种基于三电感的三端口DC/DC变换器及其控制方法,包括主电路和控制电路,主电路包括燃料电池输入端、蓄电池端及母线输出端,燃料电池输入端为燃料电池与二极管D6相串联,蓄电池端包括第一蓄电池支路和第二蓄电池支路,第一蓄电池支路为蓄电池与二极管D7、开关管Q4相串联,第二蓄电池支路为开关管Q5、二极管D8及蓄电池串联;母线输出端包括并联的第二蓄电池支路与电容C1,电容C1两端外接负载;三电感DC/DC变换器连接于输入端与输出端之间;控制电路根据功率比较控制Q4,Q5的通断,确定工作模式,再控制Q1,Q2,Q3的通断。本发明专利技术体积小,成本低,变换器效率高;具有更高的升压比,实现大幅度升压。

A three port DC / DC converter based on three inductors and its control method

The invention discloses a three port DC / DC converter based on three inductors and its control method, including a main circuit and a control circuit, the main circuit includes a fuel cell input end, a battery end and a bus output end, the fuel cell input end is a fuel cell in series with a diode D6, the battery end includes a first battery branch and a second battery branch, and the first battery branch is a power storage branch The cell is connected in series with diode D7 and switch tube Q4, and the second battery branch is connected in series with switch tube Q5, diode D8 and battery; the bus output end includes the parallel second battery branch and capacitor C1, and the two ends of capacitor C1 are connected with external loads; the three inductance DC / DC converter is connected between the input end and the output end; the control circuit controls the on-off of Q4 and Q5 according to the power comparison, determines the working mode and controls again Make on-off of Q1, Q2 and Q3. The invention has the advantages of small volume, low cost, high converter efficiency, higher boost ratio and large boost.

【技术实现步骤摘要】
一种基于三电感的三端口DC/DC变换器及其控制方法
本专利技术涉及新能源使用领域,尤其涉及一种基于三电感的三端口DC/DC变换器。
技术介绍
随着新能源汽车的推广,燃料电池汽车具有不通过热机过程,不受卡诺循环的限制,具有能量转化效率高、环境友好等内燃机汽车不可比拟的优点,同时仍然可以保持传统内燃机汽车高速度、长距离行驶和安全、舒适等性能,被认为是21世纪首选的洁净、高效运输工具。但是必须在燃料电池的输出端与直流母线之间附加DC/DC(直流/直流)变换器,以解决燃料电池的输出电压范围宽、动态相应慢的缺点,进而使其满足整车的动力需求。该变换器的功能是保证燃料电池输出电压宽范围变化时与直流母线电压相匹配,同时保证较小的纹波。因此,燃料电池汽车DC/DC变换器在满足高升压比、高效率等功能的同时,还应尽量降低成本、提高稳定性与功率密度。当前燃料电池汽车DC/DC变换器的研究主要集中在隔离式与非隔离式拓扑上。隔离式拓扑因为有耦合变压器的存在,导致其体积大、成本高、效率相对较低;传统的非隔离升压拓扑(如boost、buck-boost等)虽然动态响应好、效率高,但是升压比低不能满足直流母线高电压平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三电感的三端口DC/DC变换器,其特征在于,包括主电路和控制电路,主电路包括燃料电池输入端、母线输出端、蓄电池端及三电感DC/DC变换器;燃料电池输入端包括燃料电池与二极管D6的串联支路;母线输出端包括并联的第二蓄电池支路与电容C1,电容C1两端外接负载;蓄电池端包括第一蓄电池支路和第二蓄电池支路,第一蓄电池支路为蓄电池与二极管D7、开关管Q4相串联;第二蓄电池支路为开关管Q5、二极管D8及蓄电池串联;第一蓄电池支路与燃料电池并联,第二蓄电池支路与母线输出端并联;三电感DC/DC变换器连接于燃料电池输入端与母线输出端之间;控制电路用于控制开关管Q4、开关管Q5的通断,开关管Q4、开...

【技术特征摘要】
1.一种基于三电感的三端口DC/DC变换器,其特征在于,包括主电路和控制电路,主电路包括燃料电池输入端、母线输出端、蓄电池端及三电感DC/DC变换器;燃料电池输入端包括燃料电池与二极管D6的串联支路;母线输出端包括并联的第二蓄电池支路与电容C1,电容C1两端外接负载;蓄电池端包括第一蓄电池支路和第二蓄电池支路,第一蓄电池支路为蓄电池与二极管D7、开关管Q4相串联;第二蓄电池支路为开关管Q5、二极管D8及蓄电池串联;第一蓄电池支路与燃料电池并联,第二蓄电池支路与母线输出端并联;三电感DC/DC变换器连接于燃料电池输入端与母线输出端之间;控制电路用于控制开关管Q4、开关管Q5的通断,开关管Q4、开关管Q5不同时开通。2.根据权利要求1所述的基于三电感的三端口DC/DC变换器,其特征在于,三电感DC/DC变换器包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、电感L1、电感L2及电感L3;二极管D6的负极同时连接开关管Q4及电感L3一端,电感L3的另一端通过二极管D5与二极管D4的负极连接,电感L3的另一端通过开关管Q1连接至燃料电池负极,二极管D4的负极连接电感L2一端,电感L2另一端通过二极管D3与二极管D1的负极连接,电感L2另一端通过开关管Q2连接至燃料电池负极,二极管D1的负极连接电感L1一端,电感L1另一端通过开关管Q5及二极管D8连接至蓄电池正极,电感L1另一端通过开关管Q3连接至燃料电池负极,电感L1另一端通过二极管D2、电容C1连接至燃料电池负极;控制电路用于控制开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3的通断。3.根据权利要求1所述的基于三电感的三端口DC/DC变换器,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:王佳吴晓刚杜玖玉于渤洋陈庆樟许广举张盛龙
申请(专利权)人:常熟理工学院
类型:发明
国别省市:江苏,32

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