一种四端口直流变换器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种四端口直流变换器及其控制方法，属电力电子变换器技术领域。所述四端口直流变换器的四个端口分别与第一输入源、第二输入源、蓄电池和负载相连，其中负载端与其他三个端口通过变压器电气隔离，所述控制方法能够同时实现变换器四个端口的功率控制。其特点是通过一个变换器同时实现了第一输入源、第二输入源、蓄电池和负载的功率管理和控制，实现了多个单输入单输出变换器的功能；相对于采用多个变换器的解决方案，具有以下优点：减少了开关器件的数量和相关的控制电路，减少了电路的成本、体积和重量，减少了器件损耗，提高变换效率，整个变换器统一控制，能够更加有效的实现功率管理、提高了系统稳定性和可靠性。

主权项

一种四端口直流变换器，其特征在于：所述四端口直流变换器包括第一输入源(Vin1)、第二输入源(Vin2)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、蓄电池(Vb)、变压器(T)、输出滤波电感(Lo)、输出滤波电容(Co)和负载(Ro)，其中，变压器(T)由原边绕组(NP)、第一副边绕组(NS1)和第二副边绕组(NS2)构成；所述第一输入源(Vin1)的正极连于第一二极管(D1)的阳极，第一输入源(Vin1)的负极分别连于第二输入源(Vin2)的正极、第一电容(C1)的一端、第二电容(C2)的一端、第二开关管(S2)的源极和第四开关管(S4)的漏极，第二输入源(Vin2)的负极连于第二二极管(D2)的阴极，第一二极管(D1)的阴极分别连于第一电容(C1)的另一端和第一开关管(S1)的漏极，第一开关管(S1)的源极分别连于第二开关管(S2)的漏极和变压器(T)原边绕组(NP)的同名端，变压器(T)原边绕组(NP)的非同名端分别连于蓄电池(Vb)的正极和第三电容(C3)的一端，蓄电池(Vb)的负极分别连于第三电容(C3)的另一端、第四开关管(S4)的源极和第三开关管(S3)的漏极，第三开关管(S3)的源极分别连于第二电容(C2)的另一端和第二二极管(D2)的阳极，变压器(T)第一副边绕组(NS1)的同名端连于第三二极管(D3)的阳极，第三二极管(D3)的阴极分别连于第四二极管(D4)的阴极和输出滤波电感(Lo)的一端、输出滤波电感(Lo)的另一端分别连于输出滤波电容(Co)的一端和负载(Ro)的一端，输出滤波电容(Co)的另一端分别连于负载(Ro)的另一端、变压器(T)第一副边绕组(NS1)的非同名端和变压器第二副边绕组(NS2)的同名端，变压器(T)第二副边绕组(NS2)的非同名端连于第四二极管(D4)的阳极。