【技术实现步骤摘要】
一种多新能源并联同时供电升压型高频环节直流变换器
[0001]本专利技术涉及高频环节直流变换器
,特别是一种多新能源并联同时供电升压型高频环节直流变换器。
技术介绍
[0002]直流变换器是应用功率半导体器件将一种直流电变换成另一种直流电的电能变换装置。与非隔离型直流变换器相比,隔离型直流变换器(亦称为高频环节直流变换器)具有输出与输入之间高频电气隔离、变换器运行安全可靠性高和电磁兼容性高、输出与输入电压匹配能力强、应用范围宽广等优点。
[0003]太阳能、风能、潮汐能等绿色新能源具有清洁、廉价、可靠、丰富等优点,故应用前景广泛。由于石油、煤和天然气等不可再生的化石能源日益紧张、环境污染严重、全球气候变暖等原因,新能源的开发和利用越来越受到各国政府的高度重视。光伏、风力、燃料电池等新能源发电主要存在电力供应不稳定、不连续、随气候条件变化等缺陷,所以需要采用多种能源联合供电的分布式供电系统。
[0004]传统的单输入直流变换器型新能源分布式供电系统,如图1所示。该供电系统是采用多个单输入直流变换器将光伏电池、燃料电池、风力发电机等新能源发电设备输出的直流电变换成后级逆变器所需的公共直流母线电压,后级逆变器将其逆变成负载所需要的交流电压。为了使新能源发电部分协调工作,多种新能源分别进行电能变换后连接到公共的直流母线上,需要多个单输入直流变换器在输出端并联,故存在拓扑结构复杂、体积和重量大、成本高、可靠性低等缺陷。
[0005]为了简化拓扑结构,用一个多输入直流变换器取代多个单输入直流变换器组 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多新能源并联同时供电升压型高频环节直流变换器,其特征在于:这种直流变换器的拓扑结构是由n输入单输出全桥高频逆变电路、高频变压器、高频整流电路、输出滤波电容依序级联构成,并且n输入单输出全桥高频逆变电路的每一路输入端均与各自的依序级联构成的输入滤波电容、储能电感和有源钳位电路相级联,n为大于1的自然数;所述的n输入单输出全桥高频逆变电路的左上桥臂和右上桥臂均由n个共源极的承受单向电压应力、双向电流应力的高频功率开关组成,左下桥臂和右下桥臂均由一个承受单向电压应力、双向电流应力的高频功率开关组成;所述的有源钳位电路是由源极、漏极分别对应于全桥高频逆变电路正、负直流母线的钳位开关与承受直流电压的钳位电容串联组成,高频整流电路为由两个高频整流二极管组成的全波式电路或四个高频整流二极管组成的全桥式电路;半个开关周期T
s
/2内,选择开关S
11
、S
12
、
…
、S
1n
分别导通的时间T
on1
、T
on2
、
…
、T
onn
即为多输入源电压U
i1
、U
i2
、
…
、U
in
分别对电感L1、L2、
…
、L
n
的充磁(储能)时间,选择开关S
31
、S
32
、
…
S
3n
分别导通的时间T
off1
、T
off2
、
…
T
offn
即为电感L1、L2、
…
、L
n
分别与U
i1
、U
i2
、
…
、U
in
一起向输出滤波电容C
dc
和负载R
L
释能的时间,存在T
on1
+T
off1
=T
on2
+T
off2
=
…
=T
on2
+T
off2
=T
s
/2,第1、2、
…
、n路输入源的占空比为D1=2T
on1
/T
s
、D2=2T
on2
/T
s
、
…
、D
n
=2T
onn
/T
s
,第m(m=1,2,
…
,n)路输入源对L
m
的储能与释能相平衡,即T
onm
U
im
=T
offm
(U
o
N1/N2‑
U
im
),输出电压U
dc
与n路输入源电压U
i1
、U
i2
、
…
、U
in
和占空比D1、D2、
…
、D
n
的关系为U
dc
=(U
i1
N2/N1)/(1
‑
D1)=(U
i2
N2/N1)/(1
‑
D2)=
…
=(U
in
N2/N1)/(1
‑
D
n
),D1≠D2≠
…
≠D
n
,N1、N2分别为高频变压器原、副边绕组匝数;n路输入源电压U
i1
、U
i2
、
…<...
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