【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及领域变换器技术，尤其涉及一种高增益变换器。
技术介绍
1、随着化石燃料储量的减少以及太阳能光伏板成本的降低，能源部门的人员将重点转向基于太阳能光伏的直流微电网。由于太阳能取之不尽、用之不竭，光伏装置安装简单并且维护成本较低，这些优点都大大增加了太阳能光伏装置在独立和并网应用中的受欢迎程度。
2、传统的boost变换器通过增大占空比，在理论上可以达到无限增益，但在极端占空比条件下，由于受电感饱和限制，无法在高占空比下工作，因此电压增益是有限的，无法输出高电压；传统的级联型变换器由两级甚至多级boost电路级联而成，该类变换器无法在高占空比下工作，无法实现高增益，且至少经过两次能量变换，会造成功率损失；传统的带变压器的隔离型变换器虽然实现了高电压水平，但是由于漏感的存在，使其效率较低；传统的带有耦合电感的变换器能够获得高电压增益，但同样存在漏感问题和较大的电流尖峰。现有技术再对于获得高电压的技术手段普遍存在器件复杂、受限条件多、无法输出高电压和开关功耗大导致出现变换器效率低的问题。
技术实现思路
1、基于上述问题，本专利技术提出了一种高增益变换器，解决现有技术因开关功耗大、器件复杂导致的电能转换效率低的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种高增益变换器，包括：开关模块和充放能模块，其中充放能模块包括：充电模块和放电模块；
3、所述充电模块包括：第一输入电路、第一电容电路和第一电感电路；其中，所述第一输入电路、第一电容电路
4、所述开关模块用于控制所述充放能模块的导通和关断；
5、所述充放能模块用于在所述开关模块导通时，计算得到所述第一输入电路的第一输入电压、所述第一电容电路的第一电容电压、所述第一电感电路的第一电感电压和所述放电模块的输出电压；
6、根据所述第一电容电压、所述第一电感电压、所述第一输入电压和所述输出电压计算得到第一电压；
7、所述充放能模块用于在所述开关模块关断时，计算得到所述第一输入电路的第二输入电压、所述第一电容电路的第二电容电压和所述第一电感电路的第二电感电压；
8、根据所述第二电容电压、所述第二电感电压和所述第二输入电压，计算得到第二电压；
9、根据所述第一电压和所述第二电压的比值关系，计算得到电压增益。
10、本专利技术通过控制开关模块的导通和关断，使得充电模块和放电模块工作在两种工作模式并通过各模块中的电路连接直接获得电压增益，区别于传统手段将电压进行多次转换的方式减少了开关损耗同时大大提高了电能转换效率；本专利技术通过充电模块和放电模块的连接，采用的元器件结构相比于现有技术采用各种模块的连接也更简单；因此，通过更简单的结构和电路连接和更少的开关损耗，进而提高变换器对电能转化效率。
11、进一步的，所述充放能模块用于在所述开关模块导通时，计算得到所述第一输入电路的第一输入电压、所述第一电容电路的第一电容电压、所述第一电感电路的第一电感电压和所述放电模块的输出电压，包括：
12、所述第一输入电路由直流电源组成；
13、所述第一电容电路包括：第一电容、第二电容和第三电容；
14、所述第一电感电路包括：第一电感和第二电感；
15、所述放电模块包括：输出电路；
16、所述开关模块包括：开关管；
17、当所述开关模块导通时，所述充电模块还包括：第三二极管；
18、其中，所述直流电源的正极与所述第一电感的一端连接，所述直流电源的负极分别与所述第一电容的阴极和开关管，所述第一电感另一端与所述第二电容的阴极连接，所述第二电容的阳极分别与所述第二电感的一端、所述开关管和第三电容的阳极连接，所述第一电容的阳极分别与所述第二电感的另一端和所述第三二极管的正极连接；
19、所述输出电路包括：第四电容和负载；
20、其中，所述第四电容的阳极和所述负载的一端分别与所述第三二极管的负极连接，所述第四电容的阴极和所述负载的另一端分别与所述第三电容的阴极连接；
21、通过所述充电模块和所述放电模块的电路连接关系，得到第一电容电压、第一电感电压、第一输入电压和输出电压。
22、进一步的，所述根据所述第一电容电压、所述第一电感电压、所述第一输入电压和所述输出电压计算得到第一电压，包括：
23、在充电模块中，根据所述第一电容，通过第一充电回路对所述第二电感充电，得到所述第二电感的电压；
24、根据所述第一电感和所述直流电源，通过第二充电回路对所述第二电容充电，得到所述第一电感的电压、所述第一输入电压和所述第二电容的电压；
25、在放电模块中，根据所述第一电容和所述第三电容，通过第一放能回路对所述第四电容和负载放电，得到所述第一电容的电压、所述第三电容的电压和所述输出电压；
26、其中，所述第一电容电压包括：所述第一电容的电压、所述第二电容的电压和所述第三电容的电压
27、所述第一电感电压包括：所述第一电感的电压和第二电感的电压
28、计算所述第一电容电压、所述第一电感电压、所述第一输入电压和所述输出电压之间的电压关系，得到所述第一电压。
29、进一步的，所述第一充电回路，包括：
30、所述第一电容、所述第二电感和所述开关模块；
31、所述第一电容的阳极与所述第二电感的一端连接；所述第二电感的另一端与所述开关模块一端连接，所述开关模块的另一端与所述第一电容的阴极连接。
32、进一步的，所述第二充电回路，包括：
33、所述直流电源、所述第一电感、所述第二电容和所述开关管；
34、所述直流电源的正极与所述第一电感的一端连接；所述第一电感的另一端与所述第二电容的阴极连接；所述第二电容的阳极与所述开关模块一端连接；所述开关管的另一端和所述直流电源的负极连接。
35、进一步的，所述第一放能回路，包括：
36、所述第一电容、所述开关管、所述第三电容、所述第四电容、所述第三二极管和所述负载；
37、所述第一电容的阳极和所述第三二极管的正极连接；所述第三二极管的负极分别与所述第四电容的阳极和所述负载的一端连接；所述第四电容的阴极分别与所述第三电容的阴极和所述负载的另一端连接；所述第三电容的阳极与所述开关管的一端连接；所述开关管的另一端与所述第一电容的阴极连接。
38、进一步的，所述充放能模块用于在所述开关模块关断时，计算得到所述第一输入电路的第二输入电压、所述第一电容电路的第二电容电压和所述第一电感电路的第二电感电压，包括：
39、当所述开关模块关断，所述充电模块还包括：第一二极管和第二二极管；
40、其中，所述直流电源的正极与所述第一电感的一端连接，所述直流电源的负极分别与所述第一电容的阴极和所述第二二极管的负极连接，所述第一电感的另一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高增益变换器，其特征在于，包括：开关模块和充放能模块，其中充放能模块包括：充电模块和放电模块；
2.如权利要求1所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述充放能模块用于在所述开关模块导通时，计算得到所述第一输入电路的第一输入电压、所述第一电容电路的第一电容电压、所述第一电感电路的第一电感电压和所述放电模块的输出电压，包括：
3.如权利要求2所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述根据所述第一电容电压、所述第一电感电压、所述第一输入电压和所述输出电压计算得到第一电压，具体为：
4.如权利要求3所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述第一充电回路，包括：
5.如权利要求4所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述第一放能回路，包括：
6.如权利要求5所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述充放能模块用于在所述开关模块关断时，计算得到所述第一输入电路的第二输入电压、所述第一电容电路的第二电容电压和所述第一电感电路的第二电感电压，包括：
7.如权利要求6所述的一种高增益变换器，其特征在于，根据所述第二电容电压、所
8.如权利要求7所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述第三充电回路，包括：
9.如权利要求8所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述第四充电回路，包括：
10.如权利要求9所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述第五充电回路，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种高增益变换器，其特征在于，包括：开关模块和充放能模块，其中充放能模块包括：充电模块和放电模块；
2.如权利要求1所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述充放能模块用于在所述开关模块导通时，计算得到所述第一输入电路的第一输入电压、所述第一电容电路的第一电容电压、所述第一电感电路的第一电感电压和所述放电模块的输出电压，包括：
3.如权利要求2所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述根据所述第一电容电压、所述第一电感电压、所述第一输入电压和所述输出电压计算得到第一电压，具体为：
4.如权利要求3所述的一种高增益变换器，其特征在于，所述第一充电回路，包括：
5.如权利要求4所述的一种高增益变换器，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨强，陈杰，张凯，张子瑛，李兴旺，周刚，范颖，徐思尧，陈扬，李妍，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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