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龙图腾网恭喜南京理工大学申请的专利一种单电感非隔离型三端口DC-DC转换器及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119010579B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411484250.7，技术领域涉及：H02M3/156；该发明授权一种单电感非隔离型三端口DC-DC转换器及其控制方法是由冯延晖;郑芊诺;邱颖宁设计研发完成，并于2024-10-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种单电感非隔离型三端口DC-DC转换器及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种单电感非隔离型三端口DC‑DC转换器，包括：光伏发电单元、储能电池单元、负载端口，一个储能电感Lf，四个防止电流倒流的二极管Do、D1、D2、D3，三个功率开关管S1、S2、S3以及与功率开关管反并联的三个二极管D4、D5、D6，其中光伏发电单元包括：单向光伏电池Upv和输入电容Cin；储能电池单元包括：储能电池Ub和储能电容Cb；负载端口包括：输出电容Co和负载电阻R。本发明还公开了一种单电感非隔离型三端口DC‑DC转换器的控制方法。本发明能够满足针对于微纳卫星应用领域，离网光伏储能供电系统的多工况需求，维持负载端口输出电压的稳定，提升了系统的可靠性。

本发明授权一种单电感非隔离型三端口DC-DC转换器及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种单电感非隔离型三端口DC-DC转换器，其特征在于，包括：光伏发电单元、储能电池单元、负载端口，一个储能电感Lf，四个防止电流倒流的二极管Do、D1、D2、D3，三个功率开关管S1、S2、S3以及与功率开关管反并联的三个二极管D4、D5、D6，其中：光伏发电单元包括：单向光伏电池Upv和输入电容Cin；储能电池单元包括：储能电池Ub和储能电容Cb；负载端口包括：输出电容Co和负载电阻R；储能电感Lf一端连接二极管D1负极、输入电容Cin正极，单向光伏电池Upv正极连接二极管D1正极，功率开关管S2源极连接二极管D2正极；储能电感Lf另一端连接功率开关管S1漏极、二极管Do正极、功率开关管S2漏极，负载电阻R与输出电容Co并联，二极管Do负极与输出电容Co正极连接；储能电池Ub正极连接储能电容Cb正极、二极管D2负极、功率开关管S3漏极，功率开关管S3源极与二极管D3正极连接；储能电池Ub负极、储能电容Cb负极、单向光伏电池Upv负极、输入电容Cin负极、功率开关管S1源极与输出电容Co负极相连；二极管D4、D5、D6分别与功率开关管S1、S2、S3反并联;单电感非隔离型三端口DC-DC转换器共有三种不同的工作情况，分别为：（1）单输入双输出模式：当单向光伏电池输出功率大于负载端口所需功率，此时光伏发电单元同时给负载端口和储能电池单元供电；在单输入双输出模式下，功率开关管S1、S2交错导通，且功率开关管S1、功率开关管S2的占空比之和小于1，功率开关管S3处于关断状态；功率开关管S1控制光伏发电单元放电，功率开关管S2控制储能电池的充电电压；单输入双输出模式包括三个工作阶段：在第一阶段，功率开关管S1导通，功率开关管S2关断，单向光伏电池Upv给储能电感Lf充电；在第二阶段，功率开关管S1关断，功率开关管S2导通，储能电池Ub由单向光伏电池Upv和储能电感Lf同时供电；在第三阶段，功率开关管S1、功率开关管S2均关断，负载端口由单向光伏电池Upv和储能电感Lf同时供电；（2）双输入单输出模式：当光单向光伏电池输出功率小于负载端口所需功率时，此时光伏发电单元和储能电池单元共同给负载端口供电；在双输入单输出模式下，功率开关管S1、功率开关管S3工作，功率开关管S2处于关断状态；功率开关管S1控制光伏发电单元放电，功率开关管S3控制储能电池的放电电压；双输入单输出模式包括三个工作阶段：在第一阶段，功率开关管S1、功率开关管S3均导通，单向光伏电池Upv给储能电感Lf充电，储能电池单元给负载端口供电；在第二阶段，功率开关管S1导通，功率开关管S3关断，单向光伏电池Upv继续给储能电感Lf充电；在第三阶段，功率开关管S1、功率开关管S3均关断，负载端口由储能电感Lf和输出电容Co同时供电；（3）单输入单输出模式：当单向光伏电池输出功率为0时，此时由储能电池单元单独给负载端口供电；在单输入单输出模式下，功率开关管S3处于常通状态，功率开关管S1、功率开关管S2处于关断状态；功率开关管S3控制储能电池的放电电压；负载端口的电压完全等于储能电池Ub的电压;单电感非隔离型三端口DC-DC转换器的控制方法，包括如下步骤：步骤1、利用扰动观察法跟踪单向光伏电池Upv的最大功率点，得到最大功率点的输出电压Vmppt，将最大功率点的输出电压Vmppt与输入电容Cin两端的电压Vin作差，输入单向光伏电池Upv的电压PI调节器后，输出单向光伏电池Upv最大功率点跟踪时的电压信号V_mppt；步骤2、将储能电池的电压Vb与人为设定的储能电池参考电压Vb*作差，输入储能电池电压PI调节器得到储能电池充放电电流的参考值Ib*；将储能电池的充放电电流Ib与储能电池的充放电参考电流Ib*作差，输入电流PI调节器后，输出储能电池单元的电压信号V_bat；步骤3、将输出电压Vo与人为设定的母线参考电压Vo*作差，输入输出电压PI调节器，输出负载端口的电压信号V_out；步骤4、步骤1、步骤2、步骤3输出的三路电压信号V_mppt、V_bat、V_out通过竞争函数进行比较，得到功率开关管S1、S2、S3的栅极信号V_s1、V_s2、V_s3，生成功率开关管S1、S2、S3的占空比d1、d2、d3；所述竞争比较函数如下所示： 。

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