接有至少m-Ι個二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元；
[0076]所有二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元第一端口 P1的正接線端子A i和負接線端子B1*別和直流均壓電容的正負接線端子相連，
[0077]所有二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元第二端口 P2的正接線端子A 2和負接線端子&分別和另一電位比相同二端口 DC-DC諧振軟開關單元第一端口 Pl連接電容電位更低的直流均壓電容的正負接線端子相連，
[0078]直流均壓電容組中的任一個直流均壓電容的正負接線端子分別和至少一個二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元的第一端口 Pl或第二端口 P2的正負接線端子相連。
[0079]所述相隔可以是中間相隔一個或多個電容，直流均壓電容組中的每一個電容的正、負接線端子連接到至少一個二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元的一個端口的正負接線端子上。把不同電壓等級的直流電源或負載連接到直流均壓電容組中相應的正接線端子和負接線端子上，可以實現多種不同輸入輸出電壓比的單路或多路直流電壓輸入和單路或多路直流電壓輸出變換；當用于單路輸入單路輸出變換時，接線端子的選擇要使得輸入和輸出電源或負載的中點電位盡量與所述電容組的中點電位一致。
[0080]通過二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元的工作，直流均壓電容組的各電容上的電壓全部能夠實現自平衡，且變換器可實現直流降壓變換、直流升壓變換和直流高低壓雙向變換三種功能，也可以實現多電平串聯電容均壓控制。
[0081]在上述技術方案的基礎上，當用串聯電池組替換所述直流均壓電容組后，所述的變換器還可用于串聯電池組中各電池均壓控制管理。
[0082]在上述技術方案的基礎上，直流均壓電容組用交流電容組替換以及二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元中的開關用交流開關替換后，所述變換器可以實現交流電源多電平均壓雙向變換(如實現IlOVac與220Vac的雙向變換)。
[0083]在上述技術方案的基礎上，所述變換器的控制策略是:
[0084]把所有二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元分為兩組，
[0085]在半個開關工作周期內，第一組二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元接收電容組中部分電容的放電，第二組二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元向電容組中的部分電容充電；
[0086]在另半個開關工作周期內，第一組二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元向電容組中的部分電容充電，第二組二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元接收電容組中部分電容的放電；
[0087]并且在每半個開關工作周期內，兩組二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元的充放電總能量相等或相差最小，從而最大程度地減小輸入直流電源和輸出直流電源(或負載)接線上的電流紋波。
[0088]如圖4所示，為本發明二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell)能量傳輸工作示意圖。其中:
[0089]圖4(a)所示為一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-1)和二類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-2)實現能量從第一端口(P1)傳輸到第二端口(P2)的工作示意圖。此時對于一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)，只給第一開關橋臂(SpS2)互補的驅動脈沖信號，而第二開關橋臂(S3，S4)只應用其反并聯二極管，其工作過程和二類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-2)完全一樣。一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)和二類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-2)各自的第一橋臂上開關(S1)和第一橋臂下開關(S2)互補導通，并且留有死區時間。在第一橋臂上開關(S1)導通，第一橋臂下開關(S2)關斷的半個開關周期內，一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)和二類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-2)工作在能量傳輸階段一，能量由和第一端口(P1)相連的直流均壓電容(Cpi)傳輸到諧振電容((；)；在第一橋臂上開關(S1)關斷，第一橋臂下開關(S2)導通的另半個開關周期內，一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)和二類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-2)工作在能量傳輸階段二，能量由諧振電容((；)傳輸到和第二端口(P2)相連的直流均壓電容(Cp2)。通過上述兩個階段交替工作，可實現能量從和第一端口(P1)相連的高電位直流均壓電容(Cpi)向和第二端口(P2)相連的低電位直流均壓電容(Cp2)傳輸。并且，使第一橋臂上開關(S1)和第一橋臂下開關(S2)的開關頻率(fs)略小于諧振頻率(f；)，則所有開關和二極管都能實現零電流開通和零電流關斷。
[0090]圖4(b)所示為一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)和三類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-3)實現能量從第二端口(P2)傳輸到第一端口(P1)的工作示意圖。此時對于一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)，只給第二開關橋臂(S3，S4)互補的驅動脈沖信號，而第一開關橋臂(SpS2)只應用其反并聯二極管，其工作過程和三類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-3)完全一樣。一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)和三類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-3)各自的第二橋臂上開關(S3)和第二橋臂下開關(S4)互補導通，并且留有死區時間。在第二橋臂下開關(S4)導通，第二橋臂上開關(S3)關斷的半個開關周期內，一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)和三類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-3)工作在能量傳輸階段一，能量由和第二端口(P2)相連的直流均壓電容(Cp2)傳輸到諧振電容(Cr);在第二橋臂上開關(S3)開通，第二橋臂下開關(S4)關斷的另半個開關周期內，一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)和三類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-3)工作在能量傳輸階段二，能量由諧振電容((；)傳輸到和第一端口(P1)相連的直流均壓電容(Cpi)。通過上述兩個階段交替工作，可實現能量從和第二端口(P2)相連的低電位直流均壓電容(Cp2)向和第一端口(P1)相連的高電位直流均壓電容(Cpi)傳輸。并且，使第二橋臂上開關(S3)和第二橋臂下開關(S4)的開關頻率(fs)略小于諧振頻率(f；)，則所有開關和二極管都能實現零電流開通和零電流關斷。
[0091]本發明的有益效果是:
[0092]1、直流均壓電容能實現電壓自平衡，控制方式簡單，對控制模塊的軟硬件要求低，易于實現，穩定性好。
[0093]2、所有開關和二極管都為零電流開通和零電流關斷，降低了開關和二極管的開關損耗，降低了對散熱裝置的要求。并且除為實現軟開關而采用了交流小諧振電感外，變換器主要由電容和開關器件組成，因此所述變換器具有體積小，重量輕，功率密度大等優點。
[0094]3、無需工頻變壓器，使低壓器件能應用于中高壓場合的直流電壓變換，此外，所述變換器具有結構模塊化，易于拓展、生產和維修，從而有效地降低成本。
[0095]4、所有二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元的諧振回路能實現完全解耦，所有二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元工作獨立互不影響，從而使變換器具有良好的實際工程應用價值。
[0096]以下為具體實施例。
[0097]圖5為本發明二端口DC-DC諧振軟開關變換單元連接在相鄰直流均壓電容之間的m+1電平的直流高低電壓雙向變換器結構示意圖。
[0098]由m個直流均壓電容((；，(:“，……,C2A1)自上而下依次串聯組成的直流均壓電容組兩端作為高壓輸入(輸出)端，第j(l ^ j ^ m, j為正整數，下同)個直流均壓電容(Cj)兩端作為低壓輸出(輸入)端。
[0099]在第j直流均壓電容(Cj)上方的m-j個直流均壓電容(C；，Cn ^……，Cj+2，Cj+1)中，m-j個直流均壓電容(C；，Cn i，……，C]+2，C]+1)的正負接線端子分別和m-j個一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)第一端口(P1)的正負接線端子相連，m-j個一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)第二端口(P2)的正負接線端子分別和m-j個與第一端口(P1)相鄰并且電位比第一端口(P1)更低的直流均壓電容相連；
[0100]在第j直流均壓電容(Cj)下方的j-Ι個直流均壓電容(Cj Cj 2，……，C2，C1)中，j-1個直流均壓電容(Cj Cj 2，……，C2，C1)的正負接線端子分別和j-Ι個一類二端口DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)第二端口(P2)的正負接線端子相連，j_l個一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)第一端口(P1)的正負接線端子分別和j-Ι個與第二端口(P2)相鄰并且電位比第二端口(P2)更高的直流均壓電容相連。
[0101]當該變換器實現m倍比升壓變換時，第j直流均壓電容(C,)兩端作為低壓輸入端，由m個直流均壓電容((；，(:“，……,C2A1)自上而下依次串聯組成的直流均壓電容組兩端作為高壓輸出端。在m-j個直流均壓電容(C；，Cnl,……，Cj+2，Cj+1)和直流均壓電容(Cj)中，能量是由低電位電容向高電位電容依次傳輸的，和直流均壓電容(Cj)上方的m-j個直流均壓電容(C；，Cn ……，Cj+2，Cj+1)相連的m-j個一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)，只給第二開關橋臂(S3，S4)互補的脈沖驅動信號，第一開關橋臂(SpS2)只應用其反并聯二極管；在j-1個直流均壓電容(Cj Cj 2，……，C2，C1)和直流均壓電容(Cj)中，能量是由高電位電容向低電位電容依次傳輸的，和直流均壓電容(Cj)下方的j-Ι個直流均壓電容(Cj Cj 2，……，C2，C1)相連的j-Ι個一類二端口 DC-DC諧振軟開關變換單元(DCRS cell-Ι)，只給第一開關橋臂(SpS2)互補的脈沖驅動信號，第二開關橋臂(S3，S4)只應用其反并聯二極管。
[0102]當該變換器實現m倍比降壓變換時