專利名稱：一種雙向Boost變換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電子技術領域，特別是涉及一種雙向Boost變換器。
背景技術：
直流變換器是把一種直流電轉化為另外一種大小的直流電的電能變換器。常規(guī)的直流變換器能量只能從輸入端到輸出端單方向傳遞，不能雙向傳遞能量。在太陽能和風能等新能源供電系統(tǒng)中，由于太陽能和風能的不穩(wěn)定，再加上發(fā)電時間和用電時間很多時間不一致，所以必須要蓄電池做中間儲能環(huán)節(jié)。蓄電池在系統(tǒng)中時而被充電時而對外放電。充電時要用直流變換器使光伏發(fā)電或風力發(fā)電與蓄電池電壓相匹配，同時考慮最大功率點跟蹤；放電時也要用一直流變換器，使蓄電池與負載相匹配。設光伏發(fā)電或風力發(fā)電供電電壓為Ul，蓄電池額定電壓為U2，負載額定電壓為U3，當它們大小關系為U1〈U2〈U3時，這時就 需要兩個升壓式的直流變換器(Boost變換器)。蓄電池充電時用一個Boost變換器，蓄電池對外供電時再用另一個Boost變換器，共需要用兩個Boost變換器才能達到要求；系統(tǒng)需兩套Boost電路，所需元件較多，同時不利于系統(tǒng)集中控制。系統(tǒng)電路成本相對較高，體積較大；系統(tǒng)用Bi Boost-Buck電路實現。Bi Boost-buck變換器是一種常規(guī)的雙向直流變換器。給蓄電池充電時，此雙向直流變換器相當于Boost變換器；蓄電池對外供電時，相當于Buck變換器(降壓變換器)；Bi Boost-buck變換器只能在能量往一個方向傳遞時實現升壓，不能實現雙向升壓，達不到設計要求。
發(fā)明內容本實用新型主要解決的技術問題是提供一種雙向Boost變換器，能夠實現雙向能量的傳遞，而且兩個方向都能夠實現對直流電的升壓輸出，該設計所用元器件少，有效的降低了成本，且體積相對較小。為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是提供一種雙向Boost變換器，該雙向Boost變換器包括第一電路、第二電路、第三電路和高頻電感，所述第一電路的1、2接線腳依次分別與第二電路的1、2接線腳相連；第二電路的3接線腳和高頻電感串聯后再與第三電路的I接線腳相連，第二電路的4接線腳與第三電路的2接線腳相連。優(yōu)選的是，所述第一電路包括電容C2、負載、二極管D2和開關S11，所述電容C2和負載并聯后的一端依次與~■極管D2和開關Sll串聯，開關Sll的另一端為第一電路的I接線腳，電容C2和負載并聯后的另一端為第一電路的2接線腳。優(yōu)選的是，所述第二電路包括二極管D3、直流電源和半導體功率開關管S2，所述二極管D3的一端與直流電源的一端連接,二極管D3的另一端與半導體功率開關管S2的一端連接，二極管D3與半導體功率開關管S2的連接點為第二電路的1、3接線腳；直流電源的另一端與半導體功率開關管S2的另一端連接，直流電源與半導體功率開關管S2的連接點為第二電路的2、4接線腳。優(yōu)選的是，所述第三電路包括電容Cl、蓄電池、二極管D1、半導體功率開關管SI和開關S22，所述電容Cl與蓄電池并聯后的一個連接點與二極管Dl的一端連接，二極管Dl的另一端與半導體功率開關管SI的一端連接，連接點為第三電路的I接線腳；電容Cl與蓄電池并聯后的另一個連接點與半導體功率開關管SI的另一端連接，連接點為第三電路的2接線腳；二極管Dl的兩端還并聯有開關S22。優(yōu)選的是，所述開關Sll和開關S22是半導體功率開關管、繼電器等可控電子開關。優(yōu)選的是，所述直流電源為太陽能電池。本實用新型的有益效果是本實用新型一種雙向Boost變換器，能夠實現雙向能量的傳遞，而且兩個方向都能夠實現對直流電的升壓輸出，該設計所用元器件少，有效的降低了成本，且體積相對較小。

·圖I是本實用新型一種雙向Boost變換器的一較佳實施例的電路結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型較佳實施例進行詳細闡述，以使實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖I，本實用新型實施例包括一種雙向Boost變換器，該雙向Boost變換器包括第一電路I、第二電路2、第三電路3和高頻電感4，所述第一電路I的1、2接線腳依次分別與第二電路2的1、2接線腳相連；第二電路2的3接線腳和高頻電感4串聯后再與第三電路3的I接線腳相連，第二電路2的4接線腳與第三電路3的2接線腳相連。所述第一電路I包括電容C2 11、負載12、二極管D2 13和開關Sll 14，開關Sll14可以是半導體功率開關管，也可以是繼電器之類的可控電子開關，所述電容C2 11和負載12并聯后的一端依次與二極管D2 13和半導體功率開關管Sll 14串聯，半導體功率開關管Sll 4的另一端為第一電路I的I接線腳，電容C2 11和負載12并聯后的另一端為第一電路I的2接線腳。所述第二電路2包括二極管D3 21、直流電源22和半導體功率開關管S2 23，所述二極管D3 21的一端與直流電源22的一端連接，二極管D3 21的另一端與半導體功率開關管S2 23的一端連接，二極管D3 21與半導體功率開關管S2 23的連接點為第二電路2的
1、3接線腳；直流電源22的另一端與半導體功率開關管S2 23的另一端連接，直流電源22與半導體功率開關管S2 23的連接點為第二電路2的2、4接線腳。所述第三電路3包括電容Cl 31、蓄電池32、二極管Dl 33、半導體功率開關管SI34和開關S22 35，開關S22 35可以是半導體功率開關管，也可以是繼電器之類的可控電子開關，所述電容Cl 31與蓄電池32并聯后的一個連接點與二極管Dl 33的一端連接，二極管Dl 33的另一端與半導體功率開關管SI 34的一端連接，連接點為第三電路3的I接線腳；電容Cl 31與蓄電池32并聯后的另一個連接點與半導體功率開關管SI 34的另一端連接，連接點為第三電路3的2接線腳；二極管Dl 33的兩端還并聯有開關S22 35 ;所述直流電源為太陽能電池。本實用新型一種雙向Boost變換器的工作方法是直流電源(例如光伏陣列)對蓄電池充電時，能量從左到右傳遞此時，開關Sll和S22斷開，直流電源是能量的源頭，蓄電池是負載；直流電源通過D3對外供電；高頻電感、功率開關管SI、二極管D1、和電容Cl構成Boost電路1，實現升壓，直流電源對蓄電池充電；功率開關管S2無控制信號不導通，不工作。蓄電池對負載供電時，能量從右到左傳遞此時，開關Sll和S22同時閉合，蓄電池提供能源，負載耗能；高頻電感、功率開關管S2、二極管D2、和電容C2構成Boost電路2，實現升壓，蓄電池對額定電壓較高的負載供電；功率開關管SI無控制信號不導通，不工作。蓄電池電壓本來就高于直流電源，再經過Boost電路2的升壓，電壓比直流電源會電出很 多，二極管D3的存在，使得直流電源在這一過程中相當于開路。此外，若負載為LED燈，Sll選用半導體功率開關管，通過控制Sll還可實現對LED燈的PWM調光。本實用新型一種雙向Boost變換器，能夠實現雙向能量的傳遞，而且兩個方向都能夠實現對直流電的升壓輸出，該設計所用元器件少，有效的降低了成本，且體積相對較小。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
權利要求1.一種雙向Boost變換器,其特征在于該雙向Boost變換器包括第一電路、第二電路、第三電路和高頻電感，所述第一電路的1、2接線腳依次分別與第二電路的1、2接線腳相連；第二電路的3接線腳和高頻電感串聯后再與第三電路的I接線腳相連，第二電路的4接線腳與第三電路的2接線腳相連。
2.根據權利要求I所述的一種雙向Boost變換器，其特征在于所述第一電路包括電容C2、負載、二極管D2和開關S11，所述電容C2和負載并聯后的一端依次與二極管D2和開關Sll串聯，開關Sll的另一端為第一電路的I接線腳，電容C2和負載并聯后的另一端為第一電路的2接線腳。
3.根據權利要求I所述的一種雙向Boost變換器，其特征在于所述第二電路包括二極管D3、直流電源和半導體功率開關管S2，所述二極管D3的一端與直流電源的一端連接，二極管D3的另一端與半導體功率開關管S2的一端連接，二極管D3與半導體功率開關管S2的連接點為第二電路的1、3接線腳；直流電源的另一端與半導體功率開關管S2的另一端連接，直流電源與半導體功率開關管S2的連接點為第二電路的2、4接線腳。
4.根據權利要求I所述的一種雙向Boost變換器，其特征在于所述第三電路包括電容Cl、蓄電池、二極管D1、半導體功率開關管SI和開關S22，所述電容Cl與蓄電池并聯后的一個連接點與二極管Dl的一端連接，二極管Dl的另一端與半導體功率開關管SI的一端連接，連接點為第三電路的I接線腳；電容Cl與蓄電池并聯后的另一個連接點與半導體功率開關管SI的另一端連接，連接點為第三電路的2接線腳；二極管Dl的兩端還并聯有開關S22。
5.根據權利要求2、4所述的一種雙向Boost變換器，其特征在于所述開關Sll和開關S22是半導體功率開關管、繼電器等可控電子開關。
6.根據權利要求2所述的一種雙向Boost變換器，其特征在于所述直流電源為太陽能電池。
專利摘要本實用新型公開了一種雙向Boost變換器，該雙向Boost變換器包括第一電路、第二電路、第三電路和高頻電感，所述第一電路的1、2接線腳依次分別與第二電路的1、2接線腳相連；第二電路的3接線腳和高頻電感串聯后再與第三電路的1接線腳相連，第二電路的4接線腳與第三電路的2接線腳相連。通過上述方式，本實用新型能夠實現雙向能量的傳遞，而且兩個方向都能夠實現對直流電的升壓輸出，該設計所用元器件少，有效的降低了生產成本，且體積較小。
文檔編號H02M3/155GK202713147SQ20122026717
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2012年6月8日
發(fā)明者張波, 汪義旺, 朱臻 申請人:蘇州市職業(yè)大學