【技术实现步骤摘要】
一种三相堆叠交错直流制氢变换器
[0001]本申请涉及电路领域，具体涉及一种三相堆叠交错直流制氢变换器。
技术介绍
[0002]氢能是替代化石能源、推动社会可持续发展的必然选择。氢能作为一种二次能源，具有来源丰富、能量密度高、与储电之间有良好的互补性以及制运储方便灵活的优点，是21世纪最具发展潜力的清洁能源。另外，在风光制氢系统中，电解槽作为DC/DC变换器的负载，起到将电能转化为氢能的作用，且电解槽具有较好地适应可再生能源波动性、随机性的能力。
[0003]传统单相Buck变换器具有结构简单、控制方法成熟等优势，但存在输入电流断续、输出纹波电流过大和功率等级较低等缺点。结合堆叠交错技术，不仅实现降压功能，还能减小电流纹波，利于功率开关器件的选型。随着电力电子设备的容量和功率逐步提高，变换器中功率器件的可靠性也面临着巨大的挑战。为了解决大功率变换器中功率器件开关应力较大的问题，堆叠交错技术大量运用于实际系统中。堆叠交错变换器已成为大功率电源系统的重点发展方向，相对于传统大功率电源集中供电模式，前者可以有效地扩展电源容...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三相堆叠交错直流制氢变换器，其特征在于，包括：3个变换器桥臂、6个滤波电感和4个滤波电容；所述3个变换器桥臂由12个绝缘栅双极型晶体管和12个二极管构成，包括：晶体管S
a1x
和晶体管S
a1y
、晶体管S
a4x
和晶体管S
a4y
构成的变换器1号桥臂，晶体管S
b3x
和晶体管S
b3y
、晶体管S
b6x
和晶体管S
b6y
构成的变换器2号桥臂，晶体管S
c5x
和晶体管S
c5y
、晶体管S
c2x
和晶体管S
c2y
构成的变换器3号桥臂；每个所述晶体管均并联一个所述二极管；所述3个变换器桥臂为并联连接；所述滤波电感为电解槽侧滤波电感，包括：电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电感L5和电感L6；所述滤波电容包括：电容C1、电容C2、电容C3和电容C4；其中，所述电容C1和所述电容C2为直流侧滤波电容，所述电容C3和所述电容C4为电解槽侧滤波电容。2.根据权利要求1所述一种三相堆叠交错直流制氢变换器，其特征在于，所述晶体管S
a1x
和所述晶体管S
a1y
构成第一半桥，所述第一半桥的主控开关为所述晶体管S
a1x
；所述晶体管S
a4x
和所述晶体管S
a4y
构成第二半桥，所述第二半桥的主控开关为所述晶体管S
a4y
；所述晶体管S
b3x
和所述晶体管S
b3y
构成第三半桥，所述第三半桥的主控开关为所述晶体管S
b3x
；所述晶体管S
b6x
和所述晶体管S
b6y
构成第四半桥，所述第四半桥的主控开关为所述晶体管S
b6y
；所述晶体管S
c5x
和所述晶体管S
c5y
构成第五半桥，所述第五半桥的主控开关为所述晶体管S
c5x
；所述晶体管S
c2x
和所述晶体管S
c2y
构成第六半桥，所述第六半桥的主控开关为所述晶体管S
c2y
。3.根据权利要求2所述一种三相堆叠交错直流制氢变换器，其特征在于，每一个半桥的占空比均为D；所述滤波电感的计算公式为：所述滤波电容的计算公式为：式中，ΔI
L
为每相电感电流纹波值，f
s
为开关频率，D为占空比，V
o
为输出电压，V
s
为输入电压，Δu为输出电压纹波值，N为变换器并联相数。4.根据权利要求2所述一种三相堆叠交错直流制氢变换器，其特征在于，所述三相堆叠交错直流制氢变换器的工作过程为6个阶段，包括：阶段1(t0‑
t1)、阶段2(t1‑
t2)、阶段3(t2‑
t3)、阶段4(t3‑
t4)、阶段5(t4‑
t5)、阶段6(t5‑
t6)。5.根据权利要求4所述一种三相堆叠交错直流制氢变换器，其特征在于，所述阶段1(t0‑
t1)的工作过程包括：t0时刻所述晶体管S
a1x
导通，所述电感L1充电存储能量，电感电流电流i
L1
处于上升阶段；所述晶体管S
b3x
和所述晶体管S
c5x
关断，所述电感L2通过二极管续流释放能量，电感电流i
L2
下降；所述晶体管S
a4y
导通，所述电感L3充电存储能量，电感电流i
L3
处于上升阶段；当到达t1时刻时，所述晶体管S
a1x
关断，所述电感电流i
L1
达到最大值，在所述阶段1(t0‑
t1)中，总输出电流i
o
逐渐上升，所述t1时刻的所述总输出电流i
o
达到最大值，所述电容C3和所述电容C4处于充电状态。6.根据权利要求5所述一种三相堆叠交错直流制氢变换器，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏程，李旭姗，郭英军，孙鹤旭，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：
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