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专利号: 2022113994344
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于储能逆变一体装置后级的三电平双降压变换电路,包括开关管S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7,二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7,滤波电感L1、L2,电容C1、C2;其特征在于:电容C1正极连接开关管S1漏极,其连接节点构成端点p;

电容C2负极连接开关管S7源极,其连接节点构成端点m;

电容C1负极分别连接电容C2正极、二极管D3阳极、二极管D5负极,其连接节点构成端点n;

开关管S7漏极分别连接开关管S5源极、开关管S6源极、二极管D1阳极、二极管D2阳极,其连接节点构成端点d;

开关管S1源极分别连接开关管S2漏极、开关管S3漏极,其连接节点构成端点c;

开关管S3源极分别连接电感L2另一端、二极管D2阴极,其连接节点构成端点b;

开关管S2源极分别连接二极管D1阴极、二极管D4阳极、二极管D6阴极,二极管D7阳极,其连接节点构成端点a;

二极管D7阴极与电感L1一端相连接;开关管S5漏极分别与负载RL一端、电感L1另一端相连接;开关管S6漏极分别与负载RL另一端、电感L2一端相连接;

开关管S4漏极分别连接二极管D3阴极、二极管D4阴极;开关管S4源极分别连接二极管D5阳极、二极管D6阳极。

2.根据权利要求1所述一种用于储能逆变一体装置后级的三电平双降压变换电路,其特征在于:该变换电路中,开关管S2、开关管S3、二极管D1、二极管D2、电感L1和电感L2组成双降压电路结构。

3.根据权利要求1所述一种用于储能逆变一体装置后级的三电平双降压变换电路,其特征在于:所述开关管S1~S7为带体二极管的MOSFET或IGBT。

4.根据权利要求1所述一种用于储能逆变一体装置后级的三电平双降压变换电路,其特征在于:所述端点p、端点m连接双向DC‑DC变化器输出侧,双向DC‑DC变化器输入侧连接储能电池。

5.根据权利要求1所述一种用于储能逆变一体装置后级的三电平双降压变换电路,其特征在于:所述电容C1、C2为电容值相等的分裂电容。

6.根据权利要求1~5所述任意一项用于储能逆变一体装置后级的三电平双降压变换电路,其特征在于:所述变换电路正常工作时,共有六种工作模式,其中,在输出交流电压uo正、负半周期内各有三种工作模式:(1)输出交流电压uo正半周期三种工作模式如下:

模式一:开关管S1、S2、S6、S7导通,其余开关管关断;储能电池对电感L1和负载RL提供能量,电感L1电流iL1线性上升;此模态下,输出电流io=iL1,输出电压uo>0,端点a与端点b之间的电压uab=+Us;

模式二:开关管S4、S6、S7导通,其余开关管关断;电容C2对电感L1和负载RL提供能量,电感L1电流iL1线性上升,电容C2电压下降;储能电池对电容C1充电,电容C1电压上升;此模态下,输出电流io=iL1,输出电压uo>0,端点a与端点b之间的电压uab=+Us/2;

模式三:开关管S6导通,其余开关管关断;电感L1电流iL1经二极管D1续流并为负载RL提供能量,电流iL1线性下降;电容C1和C2处于充电状态,电容C1和C2的电压上升;此模态下,输出电流io=iL1,输出电压uo>0,端点a与端点b之间的电压uab=0;

(2)输出交流电压uo负半周期三种工作模式如下:

模式四:开关管S5导通,其余开关管关断;电感L2电流iL2经二极管D2续流并为负载RL提供能量,电流iL2线性下降;储能电池对电容C1和C2充电,电容C1和C2的电压上升;此模态下,输出电流io=‑iL2,输出电压uo<0,端点a与端点b之间的电压uab=0;

模式五:开关管S1、S3、S4、S5导通,其余开关管关断;电容C1对电感L2和负载RL提供能量,电感L2电流iL2线性上升,电容C1电压下降;储能电池对电容C2充电,电容C2电压上升;此模态下,输出电流io=‑iL2,输出电压uo<0,端点a与端点b之间的电压uab=‑Us/2;模式六:开关管S1、S3、S5、S7导通,其余开关管关断;储能电池对电感L2和负载RL提供能量,电感L2电流iL2线性上升;此模态下,输出电流io=‑iL2,输出电压uo<0,端点a与端点b之间的电压uab=‑Us。