三电平双向全桥LLCLC多谐振变换器拓扑的制作方法

技术特征：
1.三电平双向全桥llclc多谐振变换器拓扑，其特征在于，该拓扑原边包括：原边三电平全桥结构、双变压器llclc多谐振结构、辅助电感l
m2
；原边三电平全桥结构连接双变压器llclc多谐振结构；双变压器llclc多谐振结构中多谐振网络输入侧与原边三电平全桥结构第一桥臂中点和第二桥臂中点连接；双变压器llclc多谐振结构中多谐振网络中陷波器由电感l
p
、电容c
r
串联然后整体在与电容c
p
并联组成；双变压器llclc多谐振结构中多谐振网络由陷波器与电感l
r
、变压器励磁电感l
m1
串联，然后整体在与辅助电感l
m2
并联组成；双变压器llclc多谐振结构中谐振网络输出侧分别与两个变压器原边连接，两个变压器副边连接副边双全桥串联结构，副边双全桥串联结构连接滤波电容。2.根据权利要求1所述三电平双向全桥llclc多谐振变换器拓扑，其特征在于：该拓扑原边至副边为正向运行，原边直流电压经三电平全桥逆变电路变为交流电压，在经过多谐振网络由变压器传输至副边，在经过双全桥串联整流电路及滤波电容转变为直流电压。3.根据权利要求1所述三电平双向全桥llclc多谐振变换器拓扑，其特征在于：该拓扑副边至原边为反向运行，副边直流电压经双全桥逆变电路变为交流电压，在通过变压器传输到原边，再经过多谐振网络和三电平全桥整流电路转变为直流电压。4.根据权利要求2所述三电平双向全桥llclc多谐振变换器拓扑，其特征在于：正向运行时，当开关频率小于第一谐振频率时，拓扑原边与副边开关管采用同步非等宽变频驱动控制，其中原边开关管q1、q2、q7、q8及副边开关管q
10
、q
11
、q
14
、q
15
为正半桥臂，原边开关管q3、q4、q5、q6及副边开关管q9、q
12
、q
13
、q
16
为负半桥臂，每周期原边及副边开关管正半桥臂与副半桥臂分别对应同时开通，关断时原边外管q1、q4、q5、q8先于内管q2、q3、q6、q7关断，副边电流不连续，副边开关管在谐振结束，即副边电流降为零时关断；当开关频率大于第一谐振频率时，每周期原边及副边开关管正半桥臂与副半桥臂分别对应同时开通，关断时原边外管q1、q4、q5、q8先于内管q2、q3、q6、q7关断，副边电流连续，副边开关管与原边内管同时关断。5.根据权利要求2所述三电平双向全桥llclc多谐振变换器拓扑，其特征在于：反向运行时，当开关频率小于第一谐振频率时，拓扑原边与副边开关管采用同步非等宽变频驱动控制，每周期原边及副边开关管正半桥臂与副半桥臂分别对应同时开通，原边内管与外管同时关断，副边电流不连续，原边开关管在原边电流降为零时关断；当开关频率大于第一谐振频率时，每周期原边及副边开关管正半桥臂与副半桥臂分别对应同时开通，原边内管与外管同时关断，原边电流连续，原边开关管与副边开关管同时关断；采用基波分析法，基于变频控制的谐振腔正向电压增益m1与反向电压增益m2为：为：其中，v
ab
为原边电压v
ab
基波分量，v
cd
为副边电压v
cd
基波分量，v
out
＝2v
cd
，r
e
为折算阻抗；
拓扑通过变频控制可改变谐振网络的阻抗z
r
：z
r
＝|jωl
r
(1/jωc
r
jωl
p
)p1/jωc
p
|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)谐振腔网络阻抗为零时相当于原边电压直接加在变压器原边，可求得第一谐振频率f
rs1
与第二谐振频率f
rs2
：：

技术总结
本发明涉及DC/DC隔离变换器技术领域，尤其涉及三电平双向全桥LLCLC多谐振变换器拓扑，该拓扑包括原边三电平全桥结构、双变压器LLCLC多谐振结构、辅助电感、副边双全桥串联结构；谐振腔输入侧与三电平全桥结构第一桥臂中点及第二桥臂中点连接，谐振腔输出侧分别与两个变压器原边相连，两个变压器副边分别连接双全桥结构第一桥臂中点及第二桥臂中点，两个全桥结构输出侧串联；本发明适用于大功率的充电桩设备和储能系统，与现有全桥LLC拓扑相比，可实现输入输出侧宽电压范围的调节，实现更高电压等级、更大功率和更高效率，双向结构设计使该拓扑的能量双向流动，实现对电网的削峰填谷，因此具有十分重大的研究意义。因此具有十分重大的研究意义。因此具有十分重大的研究意义。


技术研发人员：张纯江 李旭明 阚志忠 李一诺 王建宇 郭忠南
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：2021.06.07
技术公布日：2021/10/18