具备极间电压自平衡能力的非隔离型电压平衡器拓扑家族OA

针对双极性直流微电网极间电压不平衡的问题,提出一系列具备极间电压自平衡能力的非隔离型电压平衡器拓扑。首先,基于4种基础非隔离型直流-直流变换器进行拓扑推演,通过对其单极性结构的对称性扩展得到相应的具备电压自平衡能力的双极性拓扑结构。其次,以所提拓扑家族中的单端一次侧电感式变换器电压平衡器为例,根据开关状态划分为2个模态,并对其工作原理进行了分析。然后,分析了所提拓扑家族的电压增益及器件应力关系,并对极间电压不平衡度进行量化表征。最后,通过额定功率为400 W的实验样机,对所提拓扑的合理性和有效性进行验证。结果表明,所提拓扑可以有效实现极间电压的自动平衡,避免了复杂的电压平衡控制,并且不改变基础变换器的驱动及控制方式。