【技术实现步骤摘要】
一种耦合电感型开关准Z源双向直流变换器
本专利技术属于电力电子
，具体涉及一种耦合电感型开关准Z源双向直流变换器。
技术介绍
在电动汽车的能量源系统以及直流微电网等应用背景中，通过双向直流变换器实现储能单元与直流母线间的双向功率传输，因此双向直流变换器的电压增益范围、功率密度等特性直接影响着系统的运行性能。双向直流变换器可分为隔离和非隔离型。隔离型双向直流变换器可以调节变压器的匝比实现较高的电压增益，但往往电路结构复杂，所需元器件数量较多，变换器体积、重量也相对较大。非隔离型双向直流变换器所含器件较少，成本较低，其拓扑结构与控制策略相对简单，根据电路结构可分为多电平型、开关电容型、开关电感型、耦合电感型、准Z源型等。非隔离型双向直流变换器中，多电平型直流变换器能够实现较宽的电压增益范围，但是存在电压平衡的问题，需要额外的硬件回路进行平衡控制以确保变换器的稳定安全运行。开关电容型直流变换器中通过开关电容间的能量传递能够显著抬升输出电压，实现较高的电压增益。但是此类拓扑中开关电容充放电回路闭合瞬间，电容并联时电压差...
【技术保护点】
1.一种耦合电感型开关准Z源双向直流变换器，其特征在于，包括：低压侧滤波电容C
【技术特征摘要】
1.一种耦合电感型开关准Z源双向直流变换器，其特征在于，包括：低压侧滤波电容Clow、高压侧滤波电容Chigh、储能电容C1、储能电容C2、功率开关管Q1、功率开关管Q2、功率开关管Q3、耦合电感的第一相电感L1和第二相电感L2，其中，所述低压侧滤波电容Clow与低压侧电压Ulow并联，所述高压侧滤波电容Chigh与高压侧电压Uhigh并联，所述低压侧滤波电容Clow的负极分别与所述高压侧滤波电容Chigh的负极、所述储能电容C1的负极和所述功率开关管Q1的第一端连接，所述低压侧滤波电容Clow的正极与所述第一相电感L1的同名端连接，所述第一相电感L1的第二端分别与所述功率开关管Q1的第二端、所述功率开关管Q2的第一端和所述储能电容C2的负极连接，所述功率开关管Q2的第二端分别与所述储能电容C1的正极和所述第二相电感L2的同名端连接，所述功率开关管Q3的第一端分别与所述第二相电感L2的第二端和所述储能电容C2的正极连接而第二端与所述高压侧滤波电容Chigh的正极连接。
2.根据权利要求1所述的耦合电感型开关准Z源双向直流变换器，其特征在于，当变换器在升压模式下，且所述功率开关管Q1导通而所述功率开关管Q2和Q3关断时，所述第一相电感L1和所述第二相电感L2的电流满足：
其中，iLm和iLm分别为励磁电感Lm的电流与电压，iL1、iL2分别为电感L1、L2的瞬时电流，IL1、IL2为电感L1、L2的平均电流,Lm、Lk分别为耦合电感等效后的励磁电感与漏感，UC1、UC2分别为储能电容C1、储能电容C2的电压，n＝n2/n1，n1、n2分别为理想变压器原、副边的线圈数，t0和t为时刻，Ulow为低压侧电压。
3.根据权利要求1所述的耦合电感型开关准Z源双向直流变换器，其特征在于，当变换器在升压模式下，且所述功率开关管Q1关断而所述功率开关管Q2和Q3导通时，所述第一相电感L1和所述第二相电感L2的电流满足：
其中，iLm和iLm分别为励磁电感Lm的电流与电压，iL1、iL2分别为电感L1、L2的瞬时电流，IL1、IL2为电感L1、L2的平均电流,Lm、Lk分别为耦合电感等效后的励磁电感与漏感，UC1、UC2分别为储能电容C1、储能电容C2的电压，n＝n2/n1，n1、n2分别为理想变压器原、副边的线圈数，t1和t为时刻，Ulow为低压侧电压。
4.根据权利要求1所述的耦合电感型开关准Z源双向直流变换器，其特征在于，当变换器在升压模式下，且所述功率开关管Q2、Q3导通而所述功率开关管Q1关断，所述第一相电感L1和所述第二相电感L2的电流满足：
其中，iLm和iLm分别为励磁电感Lm的电流与电压，iL1、iL2分别为电感L1、L2的瞬时电流，IL1、IL2为电感L1、L2的平均电流,Lm、Lk分别为耦合电感等效后的励磁电感与漏感，UC1、UC2分别为储能电容C1、储能电容C2的电压，n＝n2/n1，n1、n2分别为理想变压器原、副边的线圈数，t0和t为时刻，Ulow为低压侧电压...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕冬翔，张云，高胜寒，孙子路，李钊，呼文韬，李钏，朱立宏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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