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专利号: 2023107690204
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种交错并联LLC谐振变换器,包括有源平衡单元,其特征在于,还包括多相交错并联LLC谐振变换器,

多相交错并联LLC谐振变换器包括2个半桥LLC谐振变换器,分别为第一半桥LLC谐振变换器和第二半桥LLC谐振变换器,每个半桥LLC谐振变换器包括开关管Q1、开关管Q2、谐振电感Lr1、励磁电感Lm1、谐振电容Cr1、二极管D1、二极管D2以及变压器绕组T1,直流电源正极和负极分别与开关管Q1的漏极和开关管Q2的源极连接,开关管Q1的源极和开关管Q2的漏极均与谐振电感Lr1一端连接,谐振电感Lr1另一端与变压器绕组T1的原边的同名端连接,开关管Q2的源极与谐振电容Cr1一端连接,谐振电容Cr1另一端与变压器绕组T1的原边的异名端连接,变压器绕组T1的原边的同名端和异名端之间并联有励磁电感Lm1,变压器绕组T1的副边的第一同名端和第二异名端分别与二极管D1的阳极和二极管D2的阳极连接,二极管D1的阴极和二极管D2的阴极连接构成半桥LLC谐振变换器的第一输出端口,变压器绕组T1的副边的第一异名端和第二同名端连接构成半桥LLC谐振变换器的第二输出端口,所述有源平衡单元包括输入端电容C1、开关管Q5、电容C2、电容C3、以及电感Lo,两个半桥LLC谐振变换器的第一输出端口连接构成多相交错并联LLC谐振变换器的第一输出端口,两个半桥LLC谐振变换器的第二输出端连接构成多相交错并联LLC谐振变换器的第二输出端口,多相交错并联LLC谐振变换器的第一输出端口分别与电容C1一端、开关管Q5的漏极、以及电感Lo一端连接,开关管Q5的源极与电容C2一端连接,电感Lo另一端与电容C3一端连接并构成有源平衡单元的第一输出端口,多相交错并联LLC谐振变换器的第二输出端口分别与电容C1另一端、电容C2另一端、以及电容C3另一端连接并构成有源平衡单元的第二输出端口。

2.根据权利要求1所述一种交错并联LLC谐振变换器,其特征在于,还包括控制器,控制器接收有源平衡单元的输出端的输出电压Vo、第一半桥LLC谐振变换器的输出端的输出电流Iout1、以及第二半桥LLC谐振变换器的输出端的输出电流Iout2,或者控制器接收有源平衡单元的输出端的输出电流Io、第一半桥LLC谐振变换器的输出端的输出电流Iout1、以及第二半桥LLC谐振变换器的输出端的输出电流Iout2,输出各半桥LLC谐振变换器的开关管Q1和开关管Q2的控制信号以及所述有源平衡单元的开关管Q5的控制信号。

3.一种交错并联LLC谐振变换均流方法,利用权利要求2所述一种交错并联LLC谐振变换器,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:在第一半桥LLC谐振变换器和第二半桥LLC谐振变换器的启动过程中,通过检测并比较第一半桥LLC谐振变换器的输出端的输出电流Iout1和第二半桥LLC谐振变换器的输出端的输出电流Iout2的大小,将输出电流大的半桥LLC谐振变换器作为超前相半桥LLC谐振变换器,输出电流小的半桥LLC谐振变换器作为滞后相半桥LLC谐振变换器,并控制超前相半桥LLC谐振变换器和滞后相半桥LLC谐振变换器的相位差为90°;

步骤二:在变换器进入稳态,根据有源平衡单元的输出端的输出电压Vo或有源平衡单元的输出端的输出电流Io同步调节超前相半桥LLC谐振变换器和滞后相半桥LLC谐振变换器的频率,实现有源平衡单元的输出端的输出电压稳压或有源平衡单元的输出端的输出电流稳流,同时根据反馈的超前相半桥LLC谐振变换器和滞后相半桥LLC谐振变换器的输出电流偏差调节开关管Q5的占空比,使得超前相半桥LLC谐振变换器和滞后相半桥LLC谐振变换器的输出电流相等。

4.根据权利要求3所述一种交错并联LLC谐振变换均流方法,其特征在于,所述步骤二中调节开关管Q5的占空比基于以下原则:输出电流偏差越大,则开关管Q5的占空比小。