申请/专利权人：三峡大学

申请日：2021-10-11

公开（公告）日：2023-11-24

公开（公告）号：CN113965081B

主分类号：H02M3/158

分类号：H02M3/158;H02M3/00;H02J3/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.11.24#授权;2022.02.15#实质审查的生效;2022.01.21#公开

摘要：一种基于Cuk的多工况高增益三端口DC‑DC变换器，该变换器包括：带有输入单元的基本Cuk变换器、升压单元，负载单元。带有输入单元的基本Cuk变换器包含电感L1、L2，电容C1、C2，功率开关S1，S2，S3，二极管D1，D2，D3；升压单元包含电感L11、二极管D11、电容C11以及电容C12；负载单元包含输出负载RL。本发明变换器相比于现有方案可显著减少微电源、蓄电池以及负载之间的电能转换次数，提高电能转换效率，具有输入输出电压调节范围宽、开关器件电压应力低等优势，且同时可根据需要对升压单元实现N倍升压拓展。

主权项：1.一种基于Cuk的多工况高增益三端口DC-DC变换器，其特征在于：该变换器包括：带有输入单元的基本Cuk变换器A、升压单元B，负载单元C；所述带有输入单元的基本Cuk变换器A包含电感L1、L2，电容C1、C2，功率开关管S1、S2、S3，二极管D1、D2、D3；其中，二极管D2的阳极连接单向输出端口uPV的正极，二极管D2的阴极分别连接功率开关管S2的源极、电感L1的一端，电感L1的另一端分别连接二极管D3的阳极、功率开关管S1的漏极、电容C1的一端，电容C1的另一端分别连接二极管D1的阳极、电感L2的一端，电感L2的另一端连接电容C2的一端；二极管D3的阴极连接功率开关管S3的漏极，功率开关管S3的源极分别连接功率开关管S2的漏极、储能单元uB的正极；电容C2的另一端、二极管D1的阴极、功率开关管S1的源极、储能单元uB的负极均连接单向输出端口uPV的负极；所述升压单元B包含电感L11、二极管D11、电容C11、电容C12；其中，电容C11的一端连接电容C1的另一端，电容C11的另一端分别连接二极管D11的阳极、电感L11的一端，电感L11的另一端连接电容C12的一端，电容C12另一端与电容C2另一端相连，二极管D11的阴极连接电容C2的一端；所述负载单元C包含负载RL,负载RL一端分别连接电感L11的另一端、电容C12一端，负载RL另一端与电容C12另一端相连；所述输入单元包含单向输出端口uPV、二极管D2、D3，储能单元uB，功率开关管S2、S3；输入单元A中，功率开关管S2，S3以及二极管D3分别构成蓄电池的放电支路和充电支路，当微电源发电有冗余时，uPV通过二极管D2、电感L1、二极管D3和功率开关管S3给储能单元充电，此时功率开关管S2关断；当微电源发电不足或者负载功率较大时，储能单元通过功率开关管S2、电感L1、电容C1、电感L2、二极管D11和电感L11给负载供电，此时功率开关管S2导通、S3关断；该变换器工作于四种不同的状态，分别为：1单输入双输出状态：当光伏电池发电冗余时，光伏发电同时给负载和储能单元供电，在该状态下：功率开关管S2一直关断，功率开关管S1、S3采用交错控制方式，功率开关管S3控制储能单元的充电电压，功率开关管S3只在S1关断时导通，且S1、S3的占空比之和小于1；2双输入单输出状态：当负载功率要求大于光伏电池发电量时，光伏电池和储能单元同时给负载供电，在该状态下：功率开关管S3一直关断，先由光伏电池供电：此时功率开关管S2关闭，给定功率开关管S1的占空比，使光伏板输出最大功率，再由储能单元供电：此时功率开关管S2始终闭合，通过调节功率开关管S1的占空比来调节输出功率；3单输入单输出状态：当光伏电池不能发电时，储能单元单独给负载供电；在该状态下，功率开关管S2一直导通，S3一直关断，通过调节功率开关管S1的占空比来调节输出电压；4单输入单输出状态：当储能单元充满电，光伏电池单独为负载供电，在该状态下：功率开关管S2，S3一直关断，通过调节功率开关管S1的占空比来调节输出电压。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 三峡大学 一种基于Cuk的多工况高增益三端口DC-DC变换器

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