本實用新型涉及換流器,尤其涉及一種DC-DC電源換流器。
背景技術:
光伏發電為代表的新能源發電的輸出為直流電,且輸出直流電壓較低,目前對光伏發電的利用一般采用兩種方式:其一,通過逆變器能換流器將光伏發出的直流電轉換為交流電使用;其二,通過包括直流-直流升壓電路的電源換流器,將光伏發出的較低電壓的直流電升壓后,提供較高的直流電壓供大直流負載供電使用。但是,目前常見的電源換流器中的直流-直流升壓電路損耗大,導致其電能變換效率低。因而,研制能夠提高電能變換效率的電源換流器,顯得必要。
技術實現要素:
本實用新型的目的是:針對背景技術中所提問題,提供一種省略現有技術中直流-直流升壓電路,結構簡單、成本較低且使用時電能變換效率較高的電源換流器。
本實用新型的技術方案是:本實用新型的電源換流器,其結構特點是:包括有源鉗位變換電路、變壓器T和電解電容CU;上述的變壓器T設有1個初級繞組和2個以上的次級繞組;有源鉗位變換電路的輸出端與變壓器T的初級繞組串接;變壓器T的每個次級繞組的輸出端分別各串接配設有1個單相整流電路;各單相整流電路的輸出端與電解電容CU并聯構成上述電源換流器的電源輸出端;有源鉗位變換電路的輸入端構成上述電源換流器的電源輸入端。
進一步的方案是:上述的有源鉗位變換電路包括電感L1、電感L2、電容C1、開關管K1和開關管K2;有源鉗位變換電路設有輸入端和輸出端;電感L1的一端與電容C1的一端因共線而形成一個公共接點,該公共接點與開關管K2的輸出端共同構成有源鉗位變換電路的輸入端;電容C1的另一端與開關管K1的輸入端電連接;開關管K1的輸出端、電感L2的一端以及開關管K2的輸入端因共線而形成一個公共接點,該公共接點與電感L1的另一端和電感L2的另一端因共線而形成的公共接點一起,構成有源鉗位變換電路的輸出端。
進一步的方案是:上述的開關管K1和K2均采用三極管,以三極管的集電極做為其輸入端,以三極管的發射極做為其輸出端。
進一步的方案是:上述的變壓器T的次級繞組設有2個,分別為第一次級繞組TY1和第二次級繞組TY2;
第一次級繞組TY1配設的單相整流電路包括電容C11、二極管D11和二極管D12;第一次級繞組TY1的負極接線端與電容C11的一端電連接;電容C11的另一端與二極管D11的正極以及二極管D12的負極共線;第一次級繞組TY1的正極接線端和二極管D12正極的公共接點與二極管D11的負極共同構成第一次級繞組TY1配設的單相整流電路的輸出端;
第二次級繞組TY2配設的單相整流電路包括電容C21、二極管D21和二極管D22;第二次級繞組TY2的正極接線端與電容C21的一端電連接;電容C21的另一端與二極管D21的正極以及二極管D22的負極共線;第二次級繞組TY2的負極接線端和二極管D22正極的公共接點與二極管D21的負極共同構成第二次級繞組TY2配設的單相整流電路的輸出端。
本實用新型具有積極的效果:(1)本實用新型的電源換流器,其通過采用有源鉗位變換電路進行直流-交流變換,變換后的交流電連接至變壓器,變壓器設有2個以上的二次側繞組,各二次側繞組分別配設單相整流電路后,再并聯向大的直流負載供電;從而省略了現有技術中光伏電源輸出側電源換流器中常用的因損耗大而導致電能變換效率低的直流-直流升壓電路,從而能夠有效提高使用時的電能變換效率。(2)本實用新型的電源換流器,結構簡單、成本較低、實現方便;能夠有效適用于輸出直流電壓水平較低的包括光伏的新能源發電裝置。
附圖說明
圖1為本實用新型的一種電路結構示意圖,圖中還顯示了其在使用時與光伏電源及負載的電連接關系。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
(實施例1)
見圖1,本實施例的電源換流器,其主要由有源鉗位變換電路、變壓器T、變壓器T次級繞組配設的單相整流電路以及電解電容CU組成。變壓器T設有1個初級繞組和2個以上的次級繞組,變壓器T的每個次級繞組的輸出端分別各串接1個配設的單相整流電路;有源鉗位變換電路的輸出端與變壓器T的初級繞組串接;各單相整流電路的輸出端與電解電容CU并聯構成電源換流器的電源輸出端;有源鉗位變換電路的輸入端即為電源換流器的電源輸入端。
本實施例中,以變壓器T設有第一次級繞組TY1和第二次級繞組TY2共2個次級繞組進行具體說明。
有源鉗位變換電路主要由電感L1、電感L2、電容C1、開關管K1和開關管K2組成;有源鉗位變換電路設有輸入端和輸出端;電感L1的一端與電容C1的一端因共線而形成一個公共接點,該公共接點與開關管K2的輸出端共同構成有源鉗位變換電路的輸入端;電容C1的另一端與開關管K1的輸入端電連接;開關管K1的輸出端、電感L2的一端以及開關管K2的輸入端因共線而形成一個公共接點,該公共接點與電感L1的另一端和電感L2的另一端因共線而形成的公共接點一起,構成有源鉗位變換電路的輸出端。
本實施例中,開關管K1和K2優選采用三極管,以三極管的集電極做為輸入端,發射極做為輸出端。開關管K1和K2也可采用MOS管。
變壓器T第一次級繞組TY1配設的單相整流電路由電容C11、二極管D11和二極管D12組成;變壓器T第一次級繞組TY1的負極接線端與電容C11的一端電連接;電容C11的另一端與二極管D11的正極以及二極管D12的負極共線;變壓器T第一次級繞組TY1的正極接線端與二極管D12正極的公共接點以及二極管D11的負極共同構成變壓器T第一次級繞組TY1配設的單相整流電路的輸出端。
變壓器T第二次級繞組TY2配設的單相整流電路由電容C21、二極管D21和二極管D22組成;變壓器T第二次級繞組TY2的正極接線端與電容C21的一端電連接;電容C21的另一端與二極管D21的正極以及二極管D22的負極共線;變壓器T第二次級繞組TY2的負極接線端與二極管D22正極的公共接點以及二極管D21的負極共同構成變壓器T第二次級繞組TY2配設的單相整流電路的輸出端。
變壓器T第一次級繞組TY1配設的單相整流電路中的二極管D11的負極、變壓器T第二次級繞組TY2配設的單相整流電路中的二極管D21的負極與電解電容CU的正極并聯;變壓器T第一次級繞組TY1的正極接線端與二極管D12正極的公共接點、變壓器T第二次級繞組TY2的負極接線端與二極管D22正極的公共接點與電解電容CU的負極并聯。
顯然,當變壓器T設有3個次級繞組時,只需在圖1所示的基礎上,在增加的變壓器T的第三次級繞組再配設一套由電容和2個二極管構成的單相整流電路,與前述2個單相整流電路繼續并聯即可;當變壓器T設有4個次級繞組時,依此類推。
使用時,電源換流器的電源輸入端與光伏電源的輸出端電連接;電源換流器的電源輸出端向外輸出直流電源,給大的直流負載R供電。
本實施例的電源換流器,其通過采用有源鉗位變換電路進行直流-交流變換,變換后的交流電連接至變壓器T,變壓器T設有2個以上的二次側繞組,各二次側繞組分別配設單相整流電路后,再并聯向大的直流負載供電;從而省略了現有技術中光伏電源輸出側電源換流器中常用的因損耗大而導致電能變換效率低的直流-直流升壓電路,從而能夠有效提高使用時的電能變換效率;且其結構簡單、成本較低、實現方便;能夠有效適用于輸出直流電壓水平較低的包括光伏的新能源發電裝置。
以上實施例是對本實用新型的具體實施方式的說明,而非對本實用新型的限制,有關技術領域的技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變換和變化而得到相對應的等同的技術方案,因此所有等同的技術方案均應該歸入本實用新型的專利保護范圍。