一种双向隔离型DC-DC升降压整流电源模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双向隔离型DC‑DC升降压整流电源模块，涉及变换器技术领域，其主要包括DC/DC斩波升降模块、双向隔离DC/DC变换单元模块、滤波电路，过对直流微电网、氢燃料电池发电特性，并网DC/DC模块以Bsoot与Buck组成的双向非隔离变换器和双向隔离型DC/DC变换器共同构建一种混搭型双向隔离DC/DC变换器模块实现即可用于氢燃料发电产生的直流电压的DC/DC变换，也可用于用电设备的DC/DC变换还能实现直流微电网的储能系统电池的直流电压调控，双向隔离DC/DC变换单元模块内的H桥PWM逆变单元将直流电源逆变为PWM高频交流方波脉冲，该电源模块既具有双向DC/DC功率变换的作用，同时还具输入/输出电气隔离的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种双向隔离型DC-DC升降压整流电源模块
本技术涉及变换器
，具体涉及一种双向隔离型DC-DC升降压整流电源模块。
技术介绍
DC/DC变换器技术是将不可调的直流电压转变为可调或固定的直流电压，是一种用开关条件方式高效控制电能变换的技术，改技术目前应用于各种分布式电源系统、太阳能供电、燃料电池、开关电源与直流调速系统中。目前氢能作为资源丰富、应用广泛，而且在制氢与氢燃料发的的过程均无污染，属于优质的新能源，在氢能的使用过程中，通常使用氢燃料电池来发电，然而氢燃料电池发电时，具有输出伏安特性曲线较差，存在输出电源和功率不稳定的问题，在实际工程应用过程上会带来一定的困难，由于氢燃料电池的输出特性不能直接对负载供电。因此如何解决上述问题，实现DC/DC变换器对于输出电源和功率不稳定的的直流电源适应和应用，为氢能发电到用电系统的工程应用提出系统的解决方案，具有十分重要的意义。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种双向隔离型DC-DC升降压整流电源模块，通过对直流微电网、氢燃料电池发电特性、并网DC/DC模块，储能电池充放电DC/DC模块、用电DC/DC变换模块的研究，提出一种以Bsoot与Buck组成的双向非隔离变换器和双向隔离型DC/DC变换器共同构建一种混搭型双向隔离DC/DC变换器模块来实现,即可用于氢燃料发电产生的直流电压的DC/DC变换，也可用于用电设备的DC/DC变换还能实现直流微电网的储能系统电池的直流电压调控。本技术通过下述技术方案实现：一种双向隔离型DC-DC升降压整流电源模块，其特征在于，包括DC电源、DC/DC斩波升降模块、双向隔离DC/DC变换单元模块、滤波电路和负载设备；所述DC电源输入直流电压至所述DC/DC斩波升降模块对直流电压大小进行调控，随后沿所述双向隔离DC/DC变换单元模块隔离整流后流入所述滤波电路处理后得到稳定直流电压流入负载设备为其供电；DC/DC升降压整流电源模块包括Boost电路和Buck电路；当所述DC电源输入电源低于负载设备电压时，其用于对输入的直流电压进行斩波升压，当所述DC电源输入电源高于负载设备电压时，其用于对输入的直流电压进行斩波降压；所述DC电源与所述负载设备可根据应用调节互换位置。在本方案中，双向DC/DC斩波升降模块和双向隔离DC/DC变换单元模块实现了对于负载设备进行充电或放电的作用，其中Boost电路用于降低DC电源产生过大的直流电压影响负载设备的正常运行，使加载与负载设备两端的电压减低为正常值，Buck电路用于提高DC电源产生过低的直流电压，共同作用使负载设备两端电压维持在一个稳定的动态值，双向隔离DC/DC变换单元模块使输入的直流电源升压并经过滤波电路减小脉动的直流电压中的交流成分，得到稳定的直流电压施加于负载设备，且所述DC电源与所述负载设备可根据应用调节互换位置使其具备更广泛的使用性，缩短了行业使用者的设计周期时间。进一步地，所述DC/DC升降压整流电源模块包括Boost电路和Buck电路；所述Boost电路包括第一电感L1、第一IGBT开关管T1和第一二极管D1组成，所述Buck电路包括第二电感L2、第二IGBT开关管T2和第二二极管D2组成，所述DC/DC斩波升降模块还设有第三电感L3；所述第二IGBT开关管T2的集电极分别连接所述第一电感L1一端，所述第二IGBT开关管T2的发射极分别连接所述第三电感L3一端和第二二极管D2负极，所述第一电感L1另一端分别连接所述第一IGBT开关管T1的集电极和所述第一二极管D1的正极，所述第一二极管D1的负极连接所述第二电感L2一端，所述第一IGBT开关管T1的发射极与所述第二二极管D2正极连接；所述DC电源一端连接所述第二IGBT开关管T2的集电极和第一电感L1一端；所述DC电源另一端连接所述第一IGBT开关管T1发射极和第二二极管D2正极。在本方案中，通过上述电子元件的连接关系，所述DC电源输出直流电压流入电感L1一段和第二IGBT开关管T2的集电极，由第一电感L1、第一IGBT开关管T1和第一二极管D1组成的Boost电路实现斩波升压，由第二电感L2、第二IGBT开关管T2和第二二极管D2组成的Buck电路实心斩波降压。优选地，所述第二电感L2另一端和第三电感L3另一端连接所述电容C3一端，所述电容C3一端另一端还连接所述第一IGBT开关管T1发射极和所述第二二极管D2正极，其中所述第三电感L3一端和第二二极管D2负极，第三电感L3另一端连接所述电容C3一端实现了在DC电源输入电压直流不足或停止工作后，电容C3将存储的电流流回所述DC电源中，实现对DC电源的充电。进一步地，所述双向隔离DC/DC变换单元模块包括H逆变桥、单向整流桥和高频隔离变压器；所述H逆变桥包括第三IGBT开关管T3、第四IGBT开关管T4、第五IGBT开关管T5、第六IGBT开关管T6以及四个二极管；所述第三IGBT开关管T3的集电极分别连接有电容C3一端、所述第二电感L2另一端、第三电感L3另一端和第五IGBT开关管T5的集电极，所述第三IGBT开关管T3的发射极连接所述第四IGBT开关管T4的集电极，所述第五IGBT开关管T5的发射极连接所述第六IGBT开关管T6的集电极，所述第四IGBT开关管T4的发射极分别连接所述第六IGBT开关管T6的发射极、电容C3另一端；所述第三IGBT开关管T3至第六IGBT开关管T6均反并联一个二极管；所述单向整流桥包括第七IGBT开关管T7、第八IGBT开关管T8、第九IGBT开关管T9、第十IGBT开关管T10以及四个二极管；所述第七IGBT开关管T7的集电极连接所述第九IGBT开关管T9的集电极，所述第七IGBT开关管T7的发射极连接所述第八IGBT开关管T8，所述第九IGBT开关管T9的发射极连接所述第十IGBT开关管T10的集电极，所述第八IGBT开关管T8的发射极连接所述第十IGBT开关管T10的发射极；所述第七IGBT开关管T7至第十IGBT开关管T10均反并联一个二极管；所述高频隔离变压器包括一次侧绕组与二次侧绕组，所述一次侧绕组的一端与所述第三IGBT开关管T3的发射极连接，所述一次侧绕组异名端与所述第五IGBT开关管T5的发射极连接，所述二次侧绕组同名端与所述第七IGBT开关管T7的发射极连接，所述二次侧绕组异名端与所述第九IGBT开关管T9的发射极连接；所述第二电感L2另一端和第三电感L3另一端连接所述电容C3一端，所述电容C3一端另一端还连接所述第一IGBT开关管T1发射极和所述第二二极管D2正极。在本方案中，由上述第三IGBT开关管T3、第四IGBT开关管T4、第五IGBT开关管T5、第六IGBT开关管T6以及与其逐一反并联一个二极管构成H桥PWM逆变单元将直流电源逆变为PWM高频交流方波脉冲，经过上述高频隔离整流变压器升压，并由第七IGBT开关管T7、第八IGBT开关管T8、第九IGBT开关管T9、第十IGBT开关管T10以及与其逐一反并联一个二极管组成的单相桥式高频整流变换将交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向隔离型DC-DC升降压整流电源模块，其特征在于，包括DC电源、DC/DC斩波升降模块、双向隔离DC/DC变换单元模块、滤波电路和负载设备；/n所述DC电源输入直流电压至所述DC/DC斩波升降模块对直流电压大小进行调控，随后沿所述双向隔离DC/DC变换单元模块隔离整流后流入所述滤波电路处理后得到稳定直流电压流入负载设备为其供电；/n所述DC/DC升降压整流电源模块包括Boost电路和Buck电路；当所述DC电源输入电源低于负载设备电压时，其用于对输入的直流电压进行斩波升压，当所述DC电源输入电源高于负载设备电压时，其用于对输入的直流电压进行斩波降压；/n所述DC电源与所述负载设备可根据应用调节互换位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种双向隔离型DC-DC升降压整流电源模块，其特征在于，包括DC电源、DC/DC斩波升降模块、双向隔离DC/DC变换单元模块、滤波电路和负载设备；
所述DC电源输入直流电压至所述DC/DC斩波升降模块对直流电压大小进行调控，随后沿所述双向隔离DC/DC变换单元模块隔离整流后流入所述滤波电路处理后得到稳定直流电压流入负载设备为其供电；
所述DC/DC升降压整流电源模块包括Boost电路和Buck电路；当所述DC电源输入电源低于负载设备电压时，其用于对输入的直流电压进行斩波升压，当所述DC电源输入电源高于负载设备电压时，其用于对输入的直流电压进行斩波降压；
所述DC电源与所述负载设备可根据应用调节互换位置。


2.根据权利要求1所述的一种双向隔离型DC-DC升降压整流电源模块，其特征在于，所述Boost电路包括第一电感L1、第一IGBT开关管T1和第一二极管D1组成，所述Buck电路包括第二电感L2、第二IGBT开关管T2和第二二极管D2组成，所述DC/DC斩波升降模块还设有第三电感L3；
所述第二IGBT开关管T2的集电极分别连接所述第一电感L1一端，所述第二IGBT开关管T2的发射极分别连接所述第三电感L3一端和第二二极管D2负极，所述第一电感L1另一端分别连接所述第一IGBT开关管T1的集电极和所述第一二极管D1的正极，所述第一二极管D1的负极连接所述第二电感L2一端，所述第一IGBT开关管T1的发射极与所述第二二极管D2正极连接；
所述DC电源一端连接所述第二IGBT开关管T2的集电极和第一电感L1一端；所述DC电源另一端连接所述第一IGBT开关管T1发射极和第二二极管D2正极。


3.根据权利要求2所述的一种双向隔离型DC-DC升降压整流电源模块，其特征在于，所述第二电感L2另一端和第三电感L3另一端连接有电容C3，所述电容C3另一端还连接所述第一IGBT开关管T1发射极和所述第二二极管D2正极。


4.根据权利要求2所述的一种双向隔离型DC-DC升降压整流电源模块，其特征在于，所述双向隔离DC/DC变换单元模块包括H逆变桥、单向整流桥和高频隔离变压器；
所述H逆变桥包括第三IGBT开关管T3、第四IGBT开关管T4、第五IGBT开关管T5、第六IGBT开关管T6以及四个二极管；所述第三IGBT开关管T3的集电极分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：江之奎，张建保，罗军，江瀛，
申请(专利权)人：成都通用整流电器研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51