M控制，相較于移向控制，控制更加簡(jiǎn)單方便。
[0023] (2)本發(fā)明通過(guò)雙boost電路能夠?qū)崿F(xiàn)輸入電壓的升壓，通過(guò)PWM調(diào)制，使得輸入電 流紋波保持在較小值。而保持關(guān)斷狀態(tài)的開關(guān)管兩端的電壓也被有效控制為總線電壓，減 小了開關(guān)管的電壓應(yīng)力。
[0024] (3)本發(fā)明通過(guò)引入第一電解電感Cbus，以實(shí)現(xiàn)了多端口輸入，通過(guò)電容Cbus的充放 電，使得電能有著較高的利用率，同時(shí)也使總線保持穩(wěn)定的總線電壓Vbus，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)能夠保 持連續(xù)穩(wěn)定的輸出。
[0025] (4)本發(fā)明采用LCLC諧振網(wǎng)絡(luò)對(duì)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出電壓進(jìn)行濾波，變換器輸出電壓諧 波畸變率小。
[0026] (5)本發(fā)明由于采用了交錯(cuò)boost升壓電路，引入了第一輸入電感Lbl和第二輸入電 感L b2，同時(shí)諧振網(wǎng)絡(luò)單元也在工作頻率下為感性，從而使得第一開關(guān)管51、第二開關(guān)管S2、 第三開關(guān)管S 3和第四開關(guān)管S4在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，有效的減小了開關(guān)損耗，提高能量 的傳遞效率。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1是本發(fā)明的基于高頻逆變的多端口變換器的結(jié)構(gòu)圖。
[0028] 圖2是本發(fā)明的基于高頻逆變的多端口變換器的開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及關(guān)鍵電壓電 流波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容及特點(diǎn)，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案進(jìn)行 具體說(shuō)明，但本發(fā)明的具體實(shí)施方案不局限于此。
[0030] 實(shí)施例
[0031] 如圖1所示，一種基于高頻逆變的多端口變換器，包括:相互串聯(lián)的交錯(cuò)boost電路 單元X和LCLC諧振網(wǎng)絡(luò)單元Y;所述交錯(cuò)boost電路單元X包括第一輸入電感Lbi、第二輸入電 感L b2、第一電解電容Cbus、第二電解電容Cin、第一諧振電容心、第二諧振電容(： 2、第三諧振電 容C3、第四諧振電容C4、第一二極管VD1、第二二極管VD 2、第三二極管VD3、第四二極管VD4、第 一開關(guān)管Si、第二開關(guān)管S2、第三開關(guān)管S3和第四開關(guān)管S4;所述第一輸入電感Lbl與第二輸 入電感Lb2的電感值相等;所述第一輸入電感Lbi的一端和第二輸入電感Lb2的一端均與第二 電解電容Cin正極相連，所述第一輸入電感Lbl的另一端與開關(guān)管Sl源極相連，第二輸入電感 Lb2的另一端與開關(guān)管S3源極相連;所述第一開關(guān)管Si的漏極、第一二極管VDi陰極、第一諧振 電容Cl的一端均與第一電解電容Cbus正極相連;所述第一開關(guān)管Si源極、第一二極管VDi陽(yáng) 極、第一諧振電容&的另一端均與第二開關(guān)管S 2漏極相連;所述第二開關(guān)管52漏極、第二二 極管VD2陰極和第二諧振電容C2的一端均與第一開關(guān)管Sl的源極相連;所述第二開關(guān)管S2的 源極、第二二極管VD 2的陽(yáng)極和第二諧振電容的另一端均與第一電解電容Cbus的負(fù)極相連； 所述第三開關(guān)管S3的漏極、第三二極管VD3的陰極和第三諧振電容C3的一端均與第二開關(guān)管 S2的漏極相連;所述第三開關(guān)管S3的源極、第三二極管VD3的陽(yáng)極和第三電解電容C 3的另一 端均與第四開關(guān)管S4的漏極相連;所述第四開關(guān)管S4的漏極、第四二極管VD 4的陰極和第四 電解電容C4的一端均與第三開關(guān)管S3源極相連;所述第四開關(guān)管S 4的源極、第四二極管VD4 的陽(yáng)極和第四電解電容C4的另一端均與第二開關(guān)管S2源極相連;所述第一諧振電容C1的電 容值、第二諧振電容(： 2的電容值、第三諧振電容C3的電容值和第四諧振電容C4的電容值相 等;所述LCLC諧振網(wǎng)絡(luò)包括串聯(lián)諧振電感L s、串聯(lián)諧振電容Cs、并聯(lián)諧振電感Lp和并聯(lián)諧振 電容Cp;所述串聯(lián)諧振電感1^的一端與串聯(lián)諧振電容(^的一端相連接;所述并聯(lián)諧振電感L p 的一端和并聯(lián)諧振電容心的一端均與串聯(lián)諧振電容Cs的另一端相連接;所述LCLC諧振網(wǎng)絡(luò) 單元串聯(lián)電感Ls的一端與第一開關(guān)管S1的源極相連;所述LCLC諧振網(wǎng)絡(luò)單元并聯(lián)電感1^與 并聯(lián)電容的另一端均與第三開關(guān)管S3的源極相連;所述第一開關(guān)管51的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)&、第 二開關(guān)管S 2的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)62、第三開關(guān)管S3的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)G3和第四開關(guān)管S 4的第四驅(qū)動(dòng) 信號(hào)G4均通過(guò)三角載波Tri與直流電壓Vref比較獲得;所述第一開關(guān)管5 1在三角波Tri小于直 流電壓Vrefl時(shí)導(dǎo)通，第二開關(guān)管S2在三角波Tri小于直流電壓Vrefl時(shí)導(dǎo)通，第一開關(guān)管Sl和 第二開關(guān)管S 2互補(bǔ)導(dǎo)通;所述第三開關(guān)管S3在三角波Tri大于直流電壓Vref2時(shí)導(dǎo)通，第四開 關(guān)管S 4在三角波Tri大于直流電壓Vrefl時(shí)導(dǎo)通，第三開關(guān)管S)和第四開關(guān)管S4互補(bǔ)導(dǎo)通;所 述第一開關(guān)管S 1和第三開關(guān)管S3之間存在180°相移，所述第二開關(guān)管S2和第四開關(guān)管S 4之 間存在180°相移;如圖2所示，所述多端口變換器的穩(wěn)態(tài)工作周期分為8個(gè)階段，所述穩(wěn)態(tài)工 作周期包括上半周期和下半周期;所述上半周期[to，t 4]包括以下四個(gè)階段：
[0032]階段I[t0，tl] :t〇時(shí)刻之前，第二開關(guān)管S2和第四開關(guān)管S4導(dǎo)通，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出電壓 值Uab為零，第一輸入電感Lbi和第二輸入電感Lb2同時(shí)充電。to時(shí)刻，第二開關(guān)管S2關(guān)斷，第一 諧振電容Ci放電，第二諧振電容C 2充電，當(dāng)?shù)谝恢C振電容C2兩端電壓因放電至零時(shí)，第一二 極管VD1導(dǎo)通，第二開關(guān)管S 2兩端電壓為總線電壓即第一電解電容Cbus兩端的電壓Vbus，同時(shí) 第一開關(guān)管S 1實(shí)現(xiàn)了零電壓開通；
[0033] 階段Π [t，t2]:。時(shí)刻之后，第一開關(guān)管S1導(dǎo)通，此時(shí)第一開關(guān)管S1和第四開關(guān)管 S4保持導(dǎo)通狀態(tài)，第一輸入電感Lbl放電，第二輸入電感Lb2繼續(xù)充電，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出電壓值 Uab等于總線電壓Vbus，同時(shí)保持關(guān)斷狀態(tài)的第二開關(guān)管S2和第四開關(guān)管S4兩端的電壓同為 Vbus，諧振電流小于零并逐漸增加；
[0034] 階段HI[t2，t3] :t2時(shí)刻之后和t3時(shí)刻之前，第一開關(guān)管Sl關(guān)斷，此時(shí)第四開關(guān)管S4 保持開通，第一諧振電容心開始充電，第二諧振電容(： 2開始放電，當(dāng)?shù)诙C振電容C2兩端電 壓因放電至零時(shí)，第二二極管VD2導(dǎo)通，此時(shí)第一開關(guān)管兩端的電壓為V bus，第一開關(guān)管51零 電流關(guān)斷，第二開關(guān)管S2零電壓開通；
[0035] 階段IV[t3，t4]:t4時(shí)刻，第二開關(guān)管S 2導(dǎo)通，第二開關(guān)管S2和第四開關(guān)管S4保持導(dǎo) 通狀態(tài)，保持關(guān)斷狀態(tài)的第一開關(guān)管3 1和第三開關(guān)管S3兩端的電壓都為Vbus，由于第二開關(guān) 管&和第四開關(guān)管S 4同時(shí)導(dǎo)通，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出電壓值Uab等于零，LCLC諧振網(wǎng)絡(luò)單元Y單獨(dú)向 負(fù)載供電，諧振電流快速下降；
[0036] 所述下半周期[t4，t8]包括以下四個(gè)階段：
[0037] 階段V [t4，t5]:t4時(shí)刻之前，第二開關(guān)管S2和第四開關(guān)管S 4導(dǎo)通，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出電 壓值Uab為零，第一輸入電感Lbi和第二輸入電感Lb2同時(shí)充電；t4時(shí)刻，第四開關(guān)管S4關(guān)斷，第 三諧振電容C 3放電，第四諧振電容C4充電，當(dāng)?shù)谌C振電容C3兩端的電壓因放電至零時(shí)，第 三二極管VD 3導(dǎo)通，第二開關(guān)管S2兩端電壓為總線電壓即第一電解電容Cbus兩端的電壓V bus， 同時(shí)第一開關(guān)管S3零電壓導(dǎo)通；
[0038]階段VI[ t5，U]:丨5時(shí)刻之后，第三開關(guān)管S3導(dǎo)通，第二開關(guān)管S2和第三開關(guān)管S 3保 持導(dǎo)通狀態(tài)，第一輸入電感Ui放電，第二輸入電感Lb2繼續(xù)充電，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出電壓值Uab等 于總線電壓Vbus的負(fù)值，同時(shí)保持關(guān)斷狀態(tài)的第一開關(guān)管S 1和第三開關(guān)管S3兩端的電壓同為 Vbus，諧振電流大于零并逐漸減?。?br>[0039]階段VH[t6，t7] :t6時(shí)刻之后t7時(shí)刻之前，第三開關(guān)管S3關(guān)斷，第四開關(guān)管S4保持開 通，第三諧振電容C3開始充電，第四諧振電容C4開始放電，當(dāng)?shù)谒闹C振電容C4兩端電壓因放 電至零時(shí)，第四二極管VD4導(dǎo)通，第三開關(guān)管兩端的電壓為總線電壓Vbus，第三開關(guān)管S 3進(jìn)行 零電流關(guān)斷，第四開關(guān)管&零電壓導(dǎo)通；
[0040]階段Vni[t7，t8]:t7時(shí)刻，第四開關(guān)管S 4導(dǎo)通，第二開關(guān)管S2和第四開關(guān)管S4都保持 導(dǎo)通狀態(tài)，保持關(guān)斷狀態(tài)的第一開關(guān)管31和第三開關(guān)管S3兩端的電壓都為總線電壓Vbus，由 于第二開關(guān)管S 2和第四開關(guān)管S4同時(shí)導(dǎo)通，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出電壓Uab的值等于零，所述LCLC諧 振網(wǎng)絡(luò)單元Y單獨(dú)向多端口變換器的負(fù)載供電，所述LCLC諧振網(wǎng)絡(luò)單元Y的諧振電流快速下 降。
[0041 ]所述三角波頻率為ω:，對(duì)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出電壓Uab進(jìn)行傅里葉分解可得：
[0042] (1)
[0043] 式中，a = 23iD
4為時(shí)間，η為正整數(shù)，D為第一開關(guān)管&的占空比，第一開 關(guān)管通過(guò)第一開關(guān)管占空比D來(lái)控制開關(guān)管網(wǎng)絡(luò)輸出電壓值Uab的大小以及總線電壓Vbus的 大小
[0044] 所述串聯(lián)諧振電感LdP串聯(lián)諧振電容(^組成的串聯(lián)諧振電路固有諧振頻率為
'，并聯(lián)諧振電感LjP并聯(lián)諧振電容(^組成的并聯(lián)諧振電路固有諧振頻率為
，負(fù)載電阻為R，參數(shù)
^參數(shù)
，參數(shù)
γ參數(shù)
，其 中參數(shù)A1、參數(shù)\2分別體現(xiàn)了串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路的固有諧振頻率偏離電路工作 頻率CO1的程度，參數(shù)Q1、參數(shù)出分別體現(xiàn)了串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路相較于負(fù)載電阻R 的品質(zhì)因數(shù)。
[0045] 輸出電壓總諧波畸變率THD的表達(dá)式為：
[0046] ，⑴
[0047] 式中，a =