科创中国
一种Boost级联与开关电容双向DC-DC变换器及控制方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-05-13 13:33:30
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-05-13 13:33:30
本发明提供一种Boost级联与开关电容双向DC‑DC变换器，包括三组级联的Boost电路以及与其连接的开关电容模块，所述开关电容模块位于高压侧；所述三组级联的Boost电路位于低压侧，其中：所述三组级联的Boost电路通过级联的方式，使得变换器具有很大的电压增益，同时，在低压侧通过把电流分为三个支路，降低电感所承受的电流应力。此外，本发明还提供上述变换器的控制方法，方法较为简单。
本发明上述的具有三组级联Boost电路和开关电容模块组成的双向DC‑DC变换器，引入新的一组Boost电路和开关电容模块，增大了变换器的电压增益，同时降低了开关器件所承受的电压应力，其拥有高电压增益以及较低的开关器件电压应力，同时低压侧电感的电流应力较小，易于控制。
该Boost级联与开关电容双向DC-DC变换器技术可广泛应用于新能源发电系统、电动汽车快充、储能装置及直流微电网等领域。在光伏/风电领域，其高电压增益特性可有效提升低电压新能源发电单元的并网效率；在电动汽车中，支持动力电池与800V高压平台之间的高效能量双向流动；在数据中心和工业电源中，通过开关电容结构实现高密度电能转换。结合智能控制算法，该技术能适应宽电压范围波动，解决传统变换器效率低、体积大的痛点，未来还可拓展至航空航天、轨道交通等特种电源场景，推动电力电子装备向高效化、小型化方向发展。
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该技术可显著提升能源转换效率（峰值效率≥97%），降低系统体积30%以上，减少无源器件成本。在新能源领域，通过动态优化MPPT跟踪，预计可提高发电收益5%-8%；在电动汽车快充中，缩短充电时间15%的同时减少热损耗；对储能系统而言，双向能量控制可延长电池寿命20%以上。规模化应用后，每年单台设备可节约用电超1000度，减少碳排放约0.8吨。其模块化设计还能降低维护成本，推动清洁能源高比例接入和新型电力系统建设，具有显著的经济与社会效益。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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