新型開關(guān)電容雙向dc-dc變換器設(shè)計(jì)

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1、電氣傳動(dòng)2015年第45卷第1期ELECTRICDRIVE2015Vo1．45No．1新型開關(guān)電容雙向DC—DC變換器設(shè)計(jì)馬圣全，潘庭龍，紀(jì)志成(江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院，江蘇無錫214122)摘要：BUCK—BOOST雙向變換電路是DC—DC變換中常用電路，但其變壓比不高，限制了該電路的一些應(yīng)用和發(fā)展。開關(guān)電容DC—DC變換電路可以實(shí)現(xiàn)倍壓雙向變換，并且具有集成度高、EMI影響小的優(yōu)點(diǎn)，但是電壓調(diào)整性差。將BUCK—BOOST雙向變換電路與開關(guān)電容電路有機(jī)的結(jié)合在一起，提出了實(shí)現(xiàn)高壓比、輸入輸出電壓范圍廣、效率高、精度高和集成度高的雙向變換電路。關(guān)鍵詞：開關(guān)電容；高壓

2、比；雙向變換；精度高中圖分類號(hào)：TMl33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADesignofaNewTypeBidirectionalDC—DCSwitchedCapacitorConverterMASheng—quan，PANTing—long，JIZhi—cheng(Collegeofn￡errofThingsEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi214122，Jiangsu，China)Abstract：BUCK—BO0SI’bidirectionalconversioncircuitisbasicDC—DCconvertercircuit，buti

3、tstransformerratioislow．SwitchedcapacitorDC—DCcanmakevoltagedoublertransformandbidirectionaltransformationcometrue，withhighintegrationandlittleEMIaffect，butthevoltageregulationispoor．CombinedBUCK-BOOSTbidirectionalconversioncircuitwithswitched—capacitorcircuit，proposedbidireelionalconve

4、rsioncircuitwithhightransformerratio，wideinputandoutputvoltagerange，higheficiency，hishprecision，andhighintegration．Keywords：switchedcapacitor；hightransformerratio；bidirectionaltransformation；highaccuracy目前已有開關(guān)電容電路與傳統(tǒng)BUCK或1引言BOOST電路組成兩級(jí)單向變換電路b，取得了很雙向DC—DC變換電路在DC—DC變換中有好效果。但是在雙向變換方面，很少有對(duì)這

5、兩種電路著重要的地位。BUCK—BOOST雙向變換電路是組合的研究，因此基于兩級(jí)變換電路的思想，本文DC—DC變換中常用雙向變換電路，屬于非隔離采用將開關(guān)電容變換電路和傳統(tǒng)BucK—BOOST雙型，效率較高，但是變壓比不高，在需要高壓比雙向變換電路結(jié)合的兩級(jí)雙向變換電路。兩級(jí)雙向向變換的多端口光伏蓄電池系統(tǒng)中目前還是應(yīng)變換電路，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)體積小、功率密度大以及用隔離型DC—DC變換電路。隔離型DC—DC變電路可集成，而且還能夠只用較小的元器件就能換電路有較高的變壓比，但是效率低，并且EMI獲得較好的電壓調(diào)整特性J。(電磁影響)較大。2電路模式開關(guān)電容變換電路不含電感

6、和變壓器，僅由電容網(wǎng)絡(luò)和開關(guān)構(gòu)成，集成度比較高，可實(shí)現(xiàn)數(shù)開關(guān)電容、BUCK—BOOST兩級(jí)組合雙向倍電壓雙向變換n。開關(guān)電容變換器雖然有體DC—DC變換電路如圖1所示。積小、重量輕、功率密度大和可集成的優(yōu)點(diǎn)，但該兩級(jí)組合電路由4個(gè)電容，7個(gè)開關(guān)，3個(gè)是，開關(guān)電容變換電路電壓調(diào)整性能差，不能寬二極管和1個(gè)電感組成。由圖1可看出該電路可范圍調(diào)壓。分為兩部分，虛線左邊為BUCK—BOOST雙向變基金項(xiàng)目：江蘇省自然科學(xué)基金(BK2012550)；江蘇省高?？蒲谐晒a(chǎn)業(yè)化推進(jìn)項(xiàng)目(JHB2012—24)作者簡(jiǎn)介：馬圣全(1991一)，男，碩士研究生，Email：shengqu

7、an1991@126．com30馬圣全，等：新型開關(guān)電容雙向DC—DC變換器設(shè)計(jì)電氣傳動(dòng)2015年第45卷第1期LlS5，S‘，D2On(a)開關(guān)狀態(tài)1LISl，S，，S·，STOn圖1雙向BUCK—BOOST、開關(guān)電容組合電路拓?fù)銯ig．1BidirectionalBUCK-BOOSTandswitchedcapacitorcombinationcircuittopology(b)開關(guān)狀態(tài)2f換電路，虛線右邊為2階開關(guān)電容電路。在多端口口口L口光伏系統(tǒng)中認(rèn)為高壓()是母線電壓，低壓()是蓄電池。組合電路有兩種運(yùn)行模式：1)模I口‘口口：SI，S，，