一种DC-DC变换器制造技术

本申请公开了一种DC

【技术实现步骤摘要】
一种DC
‑
DC变换器


[0001]本申请涉及电力装备
，更具体地说，涉及一种DC
‑
DC变换器。

技术介绍

[0002]新能源发电系统对电网的供电受气象、负荷等因素影响，导致发电量波动较大，并网后对电网冲击也较大，影响了配电网络的供电稳定性。在现有技术无法对新能源发电系统的发电能力进行精准预测及控制的情况下，增加储能设备能够有效实现电力供需的动态匹配，提高新能源发电系统接入电网的友好性。双向DC
‑
DC变换器能够作为电力母线与储能系统之间双向流动的枢纽，通过DC
‑
DC变换器，能够将新能源发电系统富余的电能馈入储能系统，当负载需求超过电网供电能力时，储能系统通过DC
‑
DC变换方式向电力母线放电，维持负载正常工作。
[0003]目前双向DC
‑
DC变换器的功能实现需要依靠其开关器件在高频状态下导通/闭合，通过调整开关器件的占空比以实现电压的升降。但开关器件在开关过程中不可避免的会产生开关损耗，从而降低了储能系统对电力母线储能/释能过程中的电能转换效率。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种双向DC
‑
DC变换器，用于减少开关损耗，以提高储能/释能过程中的电能转换效率。
[0005]为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0006]一种DC
‑
DC变换器，包括第一输入输出端、第二输入输出端、第一电容、第二电容、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件，还包括相互耦合的第一电感和第二电感、其中：
[0007]所述第一输入输出端的正极分别与所述第一电容的一端、所述第一电感的一端、所述第二电感的一端连接，所述第一电感的另一端分别与所述第一开关元件的一端、所述第二开关元件的一端连接，所述第二电感的另一端分别与所述第三开关元件的一端、所述第四开关元件的一端连接；
[0008]所述第二输入输出端的正极分别与所述第二开关元件的另一端、所述第四开关元件的另一端、所述第二电容的一端连接；
[0009]所述第一输入输出端的负极分别与所述第二输入输出端的负极、所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端、所述第一开关元件的另一端、所述第三开关元件的另一端连接。
[0010]可选的，所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件均为MOS管。
[0011]可选的，所述第一输入输出端用于连接储能系统，所述第二输入输出端用于连接电力母线。
[0012]可选的，所述第一电感、所述第一开关元件和所述第二开关元件构成第一支路，所
述第二电感、所述第三开关元件和第四开关元件构成第二支路。
[0013]从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种DC
‑
DC变换器，包括第一输入输出端、第二输入输出端、第一电容、第二电容、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件，还包括相互耦合的第一电感和第二电感。本申请方案中的元件构成两条支路，两条支路分别工作在断续模式下，一条支路中电流下降为0后另一条支路的开关管才开始导通，因此能够实现零电流导通，极大地降低了开关损耗。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本申请实施例的一种DC
‑
DC变换器的电路图；
[0016]图2a为本申请实施例的DC
‑
DC变换器的电感元件在忽略内阻情况下的实际电路图；
[0017]图2b为本申请实施例的DC
‑
DC变换器的电感元件在忽略内阻情况下的等效电路图；
[0018]图3a为本申请实施例的DC
‑
DC变换器在Buck模式下的电路原理图；
[0019]图3b为本申请实施例的DC
‑
DC变换器在Boost模式下的电路原理图；
[0020]图4为本申请实施例的DC
‑
DC变换器在Buck模式下各个元件的电参数的波形图；
[0021]图5a为本申请实施例的DC
‑
DC变换器的一种工作模台下的工作原理图；
[0022]图5b为本申请实施例的DC
‑
DC变换器的另一种工作模台下的工作原理图；
[0023]图5c为本申请实施例的DC
‑
DC变换器的又一种工作模台下的工作原理图；
[0024]图5d为本申请实施例的DC
‑
DC变换器的又一种工作模台下的工作原理图；
[0025]图5e为本申请实施例的DC
‑
DC变换器的又一种工作模台下的工作原理图；
[0026]图5f为本申请实施例的DC
‑
DC变换器的又一种工作模台下的工作原理图；
[0027]图6为本申请实施例的DC
‑
DC变换器实验输出的电感电流波形图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]实施例一
[0030]图1为本申请实施例的一种DC
‑
DC变换器的电路图。
[0031]本实施例提供的DC
‑
DC变换器应用于新能源发电系统上，其用于连接新能源发电系统的电力母线与储能系统的输入输出端，用于将电力母线的电能输出到储能系统以使储能系统将新能源发电系统所富余的电能予以存储，还用于在电网无法满足电力用户的功率需求时将储能系统所存储的电能送上电力母线，以使电力母线通过并网系统将电力送上电
网。
[0032]如图1所示，该DC
‑
DC变换器包括两个输入输出端、两个电容、四个开关元件和两个相互耦合的电感元件。分别为第一输入输出端V1、第二输入输出端V2、第一电容C1、第二电容C2、第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第四开关元件Q4、第一电感L1和第二电感L2。
[0033]其中，第一输入输出端用于连接储能系统，第二输入输出端用于拦截电力母线。该第一电感、第一开关元件和第二开关元件构成第一支路，第二电感、第三开关元件和第四开关元件构成第二支路。本实施例的每个开关元件优选MOS管，可以为NMOS管或者PMOS管。
[0034]第一输入输出端的负极与第二输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DC
‑
DC变换器，其特征在于，包括第一输入输出端、第二输入输出端、第一电容、第二电容、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件，还包括相互耦合的第一电感和第二电感、其中：所述第一输入输出端的正极分别与所述第一电容的一端、所述第一电感的一端、所述第二电感的一端连接，所述第一电感的另一端分别与所述第一开关元件的一端、所述第二开关元件的一端连接，所述第二电感的另一端分别与所述第三开关元件的一端、所述第四开关元件的一端连接；所述第二输入输出端的正极分别与所述第二开关元件的另一端、所述第四开关元件的另一端、所述第二电容的一端连接；所述第一输入输出端的负极分别与所述第二输入输出端的负极...

【专利技术属性】
技术研发人员：万月，吕贝，高培鑫，赵民，房小源，郑清伟，路福田，王亚军，吴智强，林盘盘，
申请(专利权)人：华能陕西靖边电力有限公司，
类型：新型
国别省市：