环形电感的参数确定方法、环形电感及升降压变换器与流程

本申请属于储能设备，尤其涉及一种环形电感的参数确定方法、环形电感及升降压变换器。

背景技术：

1、目前，在设计包含升降压变换器(buck-boost变换器)的电路时，需要根据不同的应用场景选择合适的储能电感，若储能电感选择不合适，会导致该升降压变换器在实际使用中出现输出异常。而传统的升降压变换器中，并没有完全针对该升降压变换器的工况所设计的储能电感。

2、因此，传统的升降压变换器设计过程中，存在并没有完全针对该升降压变换器的工况所设计的储能电感的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种环形电感的参数确定方法、环形电感及升降压变换器，旨在解决传统的升降压变换器设计过程中，存在并没有完全针对该升降压变换器的工况所设计的储能电感的问题。

2、第一方面，本申请实施例提出一种环形电感的参数确定方法，所述参数确定方法包括：

3、根据升降压变换器的目标电气参数确定在多种电流下的目标电感量，所述目标电气参数包括目标纹波电流；

4、获取环形电感的初选磁芯的磁芯参数，根据所述磁芯参数及所述目标电气参数确定所述环形电感的匝数；

5、根据所述环形电感的匝数计算线径，并根据所述环形电感的所述磁芯参数、所述匝数和所述线径计算初选电感量；

6、获取所述初选电感量与所述目标电感量的差值，在所述差值满足预设差值时，获取所述环形电感在所述升降压变换器处于不同工况情况下的纹波电流；

7、在所有所述纹波电流符合所述升降压变换器的目标纹波电流时，将所述环形电感作为目标环形电感。

8、在一个实施例中，所述根据所述磁芯参数及所述目标电气参数确定所述环形电感的匝数，包括：

9、根据所述磁芯参数及所述目标电气参数，获取所述环形电感的损耗与匝数之间的映射关系表；

10、根据所述损耗与匝数之间的映射关系表确定所述环形电感的匝数。

11、在一个实施例中，所述根据所述磁芯参数及所述目标电气参数确定所述环形电感的损耗与匝数之间的映射关系表，包括：

12、获取预设窗口系数；

13、根据所述预设窗口系数、所述磁芯参数和所述目标电气参数计算所述环形电感上的导线在不同匝数下的铜损；

14、根据所述磁芯参数和所述目标电气参数计算所述磁芯在不同匝数下的磁损；

15、计算所述铜损和所述磁损之和，得到所述环形电感的损耗；

16、根据所述铜损、所述磁损和所述损耗，确定所述损耗和匝数之间的映射关系表。

17、在一个实施例中，所述目标电气参数，包括：

18、输入电压范围、输入最大电流、最大充电功率、输出电压范围、最大充电电流、开关频率或目标纹波电流中的一种或多种；

19、所述根据升降压变换器的目标电气参数确定多种电流下的目标电感量，包括：

20、根据所述输入电压范围和所述输出电压范围，分别计算所述升降压变换器在升压变换模式下与降压变换模式下，输出所述目标纹波电流所对应的电感量及流经电感的电感电流；

21、获取相同的电感电流下，电感量的最大值，以所述最大值作为所述目标电感量。

22、在一个实施例中，所述参数确定方法还包括：

23、获取各磁芯的磁芯参数；

24、获取各磁芯在相同参数情况下的抗直流偏量能力；

25、将所述抗直流偏量能力最大的磁芯作为所述初选磁芯。

26、在一个实施例中，所述参数确定方法还包括：

27、在所述差值不满足所述预设差值，或存在纹波电流不符合所述目标纹波电流时，更换所述初选磁芯，并执行所述获取环形电感的初选磁芯的磁芯参数，根据所述磁芯参数及所述目标电气参数确定所述环形电感的匝数的步骤；

28、或，在所述差值不满足所述预设差值，或存在纹波电流不符合所述目标纹波电流时，更改所述环形电感的匝数，并执行所述根据所述环形电感的匝数计算线径，并根据所述环形电感在所述磁芯参数、所述匝数和所述线径计算初选电感量的步骤。

29、在一个实施例中，所述根据所述环形电感的匝数计算线径包括：

30、获取所述环形电感的磁芯的窗口面积；

31、获取预设窗口系数；

32、根据所述窗口系数、所述窗口面积和所述匝数计算所述线径。

33、在一个实施例中，所述参数确定方法还包括：

34、根据所述线径和所述目标电气参数，计算所述环形电感的最大电流密度；

35、在所述最大电流密度大于预设最大电流密度时，更改所述初选磁芯和/或更改所述匝数。

36、第二方面，本申请实施例提出一种环形电感，应用于升降压变换器，所述环形电感根据如上述的参数确定方法设计制作。

37、第三方面，本申请实施例提出一种升降压变换器，包括如上述的环形电感。

38、本发明实施例与传统技术相比存在的有益效果是：上述环形电感的参数确定方法，在计算匝数时，参考了升降压变换器的目标电气参数，还通过升降压变换器的目标纹波电流去验证得到的环形电感，使得所设计出的环形电感更加适合该升降压变换器，且方法简单，易于使用。

技术特征：

1.一种环形电感的参数确定方法，其特征在于，所述参数确定方法包括：

2.如权利要求1所述的环形电感的参数确定方法，其特征在于，所述根据所述磁芯参数及所述目标电气参数确定所述环形电感的匝数，包括：

3.如权利要求2所述的环形电感的参数确定方法，其特征在于，所述根据所述磁芯参数及所述目标电气参数确定所述环形电感的损耗与匝数之间的映射关系表，包括：

4.如权利要求1所述的环形电感的参数确定方法，其特征在于，所述目标电气参数，包括：

5.如权利要求1所述的环形电感的参数确定方法，其特征在于，所述参数确定方法还包括：

6.如权利要求5所述的环形电感的参数确定方法，其特征在于，所述参数确定方法还包括：

7.如权利要求1-6任一项所述的环形电感的参数确定方法，其特征在于，所述根据所述环形电感的匝数计算线径包括：

8.如权利要求1所述的环形电感的参数确定方法，其特征在于，所述参数确定方法还包括：

9.一种环形电感，应用于升降压变换器，其特征在于，所述环形电感根据如权利要求1至8任一项所述的参数确定方法设计制作。

10.一种升降压变换器，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的参数确定方法设计制作的环形电感。

技术总结
本申请涉及储能设备技术。本申请提供一种环形电感的参数确定方法、环形电感及升降压变换器，旨在解决传统的升降压变换器设计过程中，存在并没有完全针对该升降压变换器的工况所设计的储能电感的问题，该环形电感的参数确定方法包括：确定升降压变换器的目标电气参数及目标电感量，根据初选磁芯及目标电气参数确定匝数，再根据匝数计算线径，并进行验证。其有益效果是，使得环形电感更加适合于对应升降压变换器。

技术研发人员：吴东,陈熙,王雷
受保护的技术使用者：深圳市正浩创新科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16