基于Switch-Capacitor网络实现分时供电的多输入升压变换器

发布时间：2018-09-14 14:47

【摘要】：在新能源联合发电系统中,多输入直流变换器可分时或同时向负载提供能量,具有简化系统结构、降低系统成本等优点。然而,现有的多输入直流变换器不能很好地满足新能源发电领域对高升压比、低纹波、低开关应力等技术参数的要求。因此,本文基于Switch-Capacitor网络串联放电、并联充电和多个网络累加升压的工作特性,推导出一种新型多输入升压变换器。本文以三输入升压变换器为例,详细分析了其在连续工作模式下的工作原理和工作性能,进行了仿真分析,并搭建了实验模型,仿真分析与实验研究的结果表明:①升压能力强,其升压比与Switch-Capacitor网络组中的网络个数有关;②开关器件的电压应力、输入电流纹波和输出电压纹波小;③所有开关管由同一控制信号隔离驱动,控制电路简单;④实现分时供电,元器件利用率高;⑤推演出对应的同时供电多输入升压变换器。
[Abstract]:In the new energy combined generation system, the multi-input DC / DC converter can provide energy to the load at the same time or at the same time, which has the advantages of simplifying the system structure and reducing the system cost. However, the existing multi-input DC / DC converters can not meet the requirements of high boost ratio, low ripple, low switching stress and other technical parameters in the field of new energy generation. Therefore, based on the characteristics of series discharge, parallel charging and cumulative boost of multiple networks in Switch-Capacitor network, a new type of multi-input boost converter is derived in this paper. Taking the three-input boost converter as an example, the principle and performance of the converter in continuous operation mode are analyzed in detail, the simulation analysis is carried out, and the experimental model is built. The results of simulation analysis and experimental study show that the booster ratio of 1 / 1 is related to the number of the network in the Switch-Capacitor network group, and the voltage stress of the switch device is related to the voltage, the ripple of input current and the ripple of output voltage are small. 3 all switches are driven by the same control signal, the control circuit is simple to realize time-sharing power supply, and the corresponding multi-input boost converter is derived with high utilization ratio of components and devices.
【作者单位】： 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室;重庆水利电力职业技术学院;
【基金】：输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室自主研究资助项目(2007DA10512711204)
【分类号】：TM46

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李艳;阮新波;杨东升;;一种新的双输入直流变换器[J];电工技术学报;2008年06期

2 李艳;阮新波;杨东升;刘福鑫;;无缓冲单元的多输入直流变换器电路拓扑[J];电工技术学报;2009年05期

3 李艳;阮新波;杨东升;刘福鑫;;带缓冲单元的多输入直流变换器电路拓扑[J];电工技术学报;2009年06期

4 杨东升;阮新波;李艳;刘福鑫;;一种新的多输入全桥变换器[J];电工技术学报;2011年08期

5 欧阳静;洪峰;王成华;黄银汉;;一种新型输出并联型双Boost逆变器[J];电工技术学报;2011年S1期

6 罗全明;闫欢;孙明坤;邹灿;周雒维;;基于拓扑组合的高增益Boost变换器[J];电工技术学报;2012年06期

7 陆治国;刘捷丰;郑路遥;秦煜森;;新型双输入Boost变换器[J];电力自动化设备;2010年09期

8 刘福鑫;阮洁;阮新波;杨东升;李艳;;采用交变脉冲电源单元的隔离型多输入直流变换器[J];电工技术学报;2012年07期

9 王勤;阮新波;周晨;刘福鑫;金科;;单一次绕组电压源型全桥多输入变换器[J];电工技术学报;2013年02期

10 侯世英;陈剑飞;孙韬;张立帅;邹学伟;;基于Switch-Capacitor网络的单开关升压变换器[J];电工技术学报;2013年10期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 李艳;阮新波;杨东升;刘福鑫;;双输入直流变换器的建模与闭环系统设计[J];变频器世界;2009年10期

2 李艳;阮新波;杨东升;刘福鑫;;双输入Buck变换器的交错双沿调制方法[J];电工技术学报;2009年04期

3 李艳;阮新波;杨东升;刘福鑫;;带缓冲单元的多输入直流变换器电路拓扑[J];电工技术学报;2009年06期

4 徐敏;阮新波;刘福鑫;李艳;杨东升;;氢光联合供电系统的能量管理[J];电工技术学报;2010年10期

5 李艳;阮新波;杨东升;刘福鑫;;双输入直流变换器的建模与闭环系统设计[J];电工技术学报;2010年11期

6 王勤;张杰;阮新波;金科;;一种新型双输入反激DC/DC变换器[J];电工技术学报;2011年02期

7 杨东升;阮新波;李艳;刘福鑫;;一种新的多输入全桥变换器[J];电工技术学报;2011年08期

8 李艳;;软开关双输入全桥变换器的参数设计[J];电工技术学报;2011年09期

9 徐先勇;罗志坤;罗安;方璐;吴敬兵;彭潇;;新型混合有源电力滤波器的特性分析和控制方法[J];电工技术学报;2011年12期

10 施胜丹;王小红;陆广香;赵瑜;;一种串联谐振升降压式DC-DC变换器拓扑分析[J];电力系统自动化;2012年05期

相关博士学位论文 前3条

1 方璐;企业能量管理与节能技术研究及应用[D];湖南大学;2011年

2 吴红飞;基于功率流分析与重构的直流变换器拓扑衍生理论和方法[D];南京航空航天大学;2012年

3 陈金平;多电平直流环节逆变器新型拓扑与调制方法研究[D];长安大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 鲜亮;燃料电池延迟特性和燃料电池—蓄电池混合供电系统研究[D];西南交通大学;2011年

2 张杰;新型双输入反激DC/DC变换器的研究[D];南京航空航天大学;2010年

3 张丽华;串联谐振双向DC/DC变换器研究[D];燕山大学;2011年

4 阮洁;多端口直流变换器的研究[D];南京航空航天大学;2011年

5 杨东升;双输入Buck变换器的单周期控制[D];南京航空航天大学;2011年

6 周晨;单原边绕组双输入电压源型全桥变换器的研究[D];南京航空航天大学;2011年

7 王青;多输入双向DC-DC变换器控制和能量管理策略的研究[D];燕山大学;2012年

8 赵闯;升降压型三输入直流变换器的研究[D];燕山大学;2012年

9 方孝杰;基于交错并联控制的Boost PFC的研究[D];浙江工业大学;2011年

10 张兴进;PWM双输入变换风光互补发电系统研究[D];江南大学;2012年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 彭方正,房绪鹏,顾斌,高奇,钱照明;Z源变换器[J];电工技术学报;2004年02期

2 洪峰,刘军;滞环电流控制型双BUCK逆变器[J];电工技术学报;2004年08期

3 石健将,何湘宁,严仰光;一种输入端自然均流/高电压增益组合式变换器研究[J];电工技术学报;2005年03期

4 孙林;梁永春;龚春英;严仰光;;基于反激变换器的单级式DC/AC逆变器[J];电工技术学报;2006年03期

5 洪峰;单任仲;王慧贞;严仰光;;一种新型的磁集成双Buck逆变器[J];电工技术学报;2007年06期

6 金科;阮新波;杨孟雄;徐敏;;复合式燃料电池供电系统[J];电工技术学报;2008年03期

7 李艳;阮新波;杨东升;;一种新的双输入直流变换器[J];电工技术学报;2008年06期

8 吴春华;张翼;崔开涌;陈国呈;陈卫民;肖鹏;;一种单级式三相升压型并网逆变器的控制策略[J];电工技术学报;2009年02期

9 李艳;阮新波;杨东升;刘福鑫;;双输入Buck变换器的交错双沿调制方法[J];电工技术学报;2009年04期

10 李艳;阮新波;杨东升;刘福鑫;;无缓冲单元的多输入直流变换器电路拓扑[J];电工技术学报;2009年05期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王传芳;齐蓉;;电流断续状态下Boost变换器建模与仿真[J];电力系统及其自动化学报;2007年03期

2 朱锋;龚春英;;单周期控制Boost PFC变换器分析与设计[J];电力电子技术;2007年01期

3 方宇;魏腾飞;谢勇;邢岩;;应用在UPS中的耦合电感型Boost电路分析[J];电力电子技术;2009年12期

4 周小义;张兴;;IR1150在有源功率因数校正电路中的应用[J];通信电源技术;2006年04期

5 马艳玲;石艳丽;董建彬;;一种新的PWM软开关DC-DC变换器[J];科学技术与工程;2008年16期

6 曹文思;黄传金;杨育霞;;基于Matlab_Simulink的升压变换器仿真方法[J];河南科学;2008年10期

7 赵相瑜;袁继敏;王艳硕;;交错并联Boost PFC电路的应用研究[J];电力电子技术;2010年01期

8 陆治国;林贤贞;胡红琼;邓文东;;带有源浮充平台的升压型变换器[J];电气应用;2009年20期

9 吴英杰;潘晓美;;升压变换器动态响应特性[J];低压电器;2010年07期

10 高玉;许建平;秦明;兰燕妮;;PWM调制脉冲序列控制Boost变换器[J];电力电子技术;2011年01期

相关会议论文 前8条

1 马召鼎;陆治国;;一种新型交错并联高增益升压变换器[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年

2 刘汉奎;张相军;徐殿国;;直流供电低压钠灯数字化电子镇流器的设计[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年

3 郑路遥;陆治国;刘捷丰;;一种改进型交错并联ZVT升压变换器[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年

4 郁百超;;论不间断电源的发展方向[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年

5 曹文思;杨育霞;;基于状态空间平均法模型的BOOST变换器电路仿真分析[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年

6 何少佳;莫金海;韦寿，

本文编号：2243020