CN102801217A - 一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置，属于串联蓄能设备组的单体电压均衡装置。该均压充电装置包括：一个DC/DC变换器(1)、一个DC/AC逆变器(2)和n个均压支路(3)。该均压充电装置可以从串联蓄能设备组中吸取能量并且将这些能量传递给串联蓄能设备组中端电压较低的单体蓄能设备，实现串联蓄能设备组中各个单体蓄能设备端电压的均衡。本发明的特点在于该装置兼容任意变比的变压器，对变压器精度要求低，且该装置设计好变压器的变比后可以应用于任意串联数量的单体蓄能设备，灵活性高、通用性强。且所需的变压器和二极管的数量少，同时全部开关管都能实现软开关，因此损耗低。

Description

一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置

技术领域

本发明提出一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置，属于对串联连接的单体蓄能设备进行均压充电的装置。

背景技术

由于蓄能设备单体的电压一般比较小，在蓄能设备单体单独使用时往往不能满足负载对于电压值、功率、放电时间的要求。在实际应用中，为了满足容量和电压值的需要，大功率蓄能***一般需要由多个单体蓄能设备串联和并联组合构成。在充电过程中，由于各单体蓄能设备之间参数的离散性，会导致各单体蓄能设备电压上升速度不同，使到单体蓄能设备电压不平衡，进而导致某些单体蓄能设备过充，长此以往，势必严重影响蓄能设备组的使用寿命及其工作可靠性。因此，串联蓄能设备组在充电时应采取电压均衡措施。

近年来许多研究人员都对串联蓄能设备组的单体电压均衡方法进行了深入的研究，目前常用的电压均衡方法可以分为两大类：一类是能量转移的方法，例如DC/DC变换器法、飞渡电容法；另一类是能量消耗的方法，例如开关电阻法、并联电阻法和稳压管法。虽然能量消耗型均压电路成本低廉、结构简单，但是能量浪费、发热严重。而能量转移型均压电路在电压均衡的过程中消耗能量少，逐渐成为研究的热点。下面介绍一个具有代表性的能量转移型均压方案-变压器均压方法。

图1所示为中华人民共和国发明专利申请公开号第CN101369741A号中所述的一种对串联连接的单体蓄能设备进行电荷补偿的电压均衡装置。蓄能设备组产生直流电压，该直流电压通过逆变器(DC/AC变换器)(21)被逆变，经逆变的交流电压通过变压器(22)传递至整流器(23)，该整流器(23)将交流电压整流成直流电压并且将交流电流转换为直流电流，借此向端电压最低的单体蓄能设备充电。电压均衡装置先给端电压最低的一个单体蓄能设备充电，直到其端电压上升至端电压第二低的单体蓄能设备的端电压，然后电压均衡装置给这两个单体蓄能设备同时充电，直到两者的端电压上升至端电压第三低的单体蓄能设备的端电压，然后电压均衡装置给这三个单体蓄能设备同时充电，如此类推，直到所有单体蓄能设备的端电压相等并达到蓄能设备组的端电压的n分之一，实现单体蓄能设备的端电压均衡，n为自然数。

该上述基于变压器的电压均衡装置存在不足之处，变压器设计中对变比精度要求高，且该装置设计好变压器的变比后将不能应用于任意串联数量的单体蓄能设备，灵活性低、通用性不强，其中两个分压电容工作电压也存在不均衡问题，还有变压器和二极管的数量随着串联蓄能设备数的增加而增加，假设有n个蓄能设备，那么则需要n个变压器和4n个二极管，变压器和二极管的数量很大。

发明内容

现有的变压器均压方法对变比精度要求高，且设计好后的变压器灵活性低、通用性不强。随着串联蓄能设备单元的增加，所需的变压器和二极管的数量也越来越多。本发明的目的在于提供一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置，该装置兼容任意变比的变压器，对变压器精度要求低，且该装置设计好变压器的变比后可以应用于任意串联数量的蓄能设备组，灵活性高、通用性强。且所需的变压器和二极管的数量明显减少，假设有2n个蓄能设备，那么则只需要n个变压器和2n个二极管，减少一半。同时所有开关管都能实现软开关，损耗低。借助该装置可以高效地实现任意串联连接数量的单体蓄能设备的均压充电。

一种适用于对串联连接的超级电容单体进行电压均衡的装置，包括一个DC/DC变换器(1)、一个DC/AC逆变器(2)、n个均压支路(3)。其特征在于：

所述DC/DC型变换器(1)由主开管(M₁)、二极管(D_a5、D_a6)、电感(L₀)、电容(C₀)组成的直流变换器，由辅助开关管(M₂)、谐振电感(L_a)、谐振电容(C_a1、C_a2)、二极管(D_a1、D_a2、D_a3、D_a4)组成的辅助谐振网络。所述谐振电容(C_a1)的一端与二极管(D_a2)的负极和主开关管(M₁)的集电极与蓄能设备组的正极相连接；所述谐振电感(L_a)的一端与二极管(D_a1)的负极、二极管(D_a2)的正极和谐振电容(C_a1)的另一端相连；所述谐振电感(L_a)的另一端与谐振电容(C_a2)的一端相连接；所述谐振电容(C_a2)的另一端与二极管(D_a3)的负极、辅助开关(M₂)的集电极相连接；所述二极管(D_a3)的正极与主开关管(M₁)的发射极、辅助开关管(M₂)的发射极、二极管(D_a4、D_a5)的负极、电感(L₀)的一端相连接；所述二极管(D_a5)的正极与电容(C₀)的一端相连接；所述电感(L₀)的另一端与电容(C₀)的另一端、二极管(D_a1、D_a5、D_a6)的正极相连接；所述二极管(D_a6)的负极与蓄能设备组的负极相连接。

所述DC/AC变换器由4个开关管(Q₁、Q₂、Q₃、Q₄)、4个二极管(D_b1、D_b2、D_b3、D_b4)和4个电容(C_b1、C_b2、C_b3、C_b4)组成。所述开关管(Q₃)的集电极、二极管(D_b3)的负极、电容(C_b3)的一端、开关管(Q₄)的集电极、二极管(D_b4)的负极、电容(C_b4)的一端、电容(C₀)的一端、二极管(D_a5)的正极相连接；所述开关管(Q₃)的发射极、二极管(D_b3)的正极、电容(C_b3)的另一端、开关管(Q₁)的集电极、二极管(D_b1)的负极及电容(C_b1)的一端相连接；所述开关管(Q₄)的发射极、二极管(D_b4)的正极、电容(C_b4)的另一端、开关管(Q₂)的集电极、二极管(D_b2)的负极及电容(C_b2)的一端相连接；所述开关管(Q₁)的发射极、二极管(D_b1)的正极、电容(C_b1)的另一端、开关管(Q₂)的发射极、二极管(D_b2)的正极、电容(C_b2)的另一端及二极管(D_a6)的正极相连接。开关管(Q₃)的发射极和开关管(Q₁)的集电极的串联连接点A点引线连接电感(L_b)的一端，电感(L_b)的另一端连接每个均压支路的变压器(T_n)原边绕组(n₁)的同名端，开关管(Q₄)的发射极和开关管(Q₂)的集电极的串联连接点B点引线连接每个均压支路的变压器(T_n)原边绕组(n₁)的异名端。

所述n个均压支路的每一个均压支路由一个变压器(T_n)、一个二极管(D_2n-1)、一个二极管(D_2n)、一个蓄能设备(E_2n-1)和一个蓄能设备(E_2n)组成。所述蓄能设备(E_2n-1)和蓄能设备(E_2n)串联连接后的串联支路与二极管(D_2n-1)和二极管(D_2n)串联连接后的串联支路相并联组成，蓄能设备(E_2n-1)和蓄能设备(E_2n)的串联点与变压器(T_n)副边绕组(n₂)的同名端相连，二极管(D_2n-1)和二极管(D_2n)的串联点与变压器(T_n)副边绕组(n₂)的异名端相连。

上述符号中的下标n均为1、2、…、n，n为自然数。

一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置的方法，其特征在于：蓄能设备组的端电压先通过DC/DC变换器变压，然后通过DC/AC逆变器进行逆变，接着通过变压器的变压，再通过AC/DC整流，最后可以实现把蓄能设备组的能量经过双重变压后转移到电压较低的单体蓄能设备中。

采用本发明一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置具有以下有益效果：该装置兼容任意变比的变压器，对变压器精度要求低，且该装置设计好变压器的变比后可以应用于任意串联数量的单体蓄能设备，灵活性高、通用性强。且所需的变压器和二极管的数量明显减少，假设有n个蓄能设备，那么则只需要n个变压器和2n个二极，减少一半。同时所有开关管都能实现软开关，损耗低。借助该装置可以高效实现串联连接的单体蓄能设备的均压充电。

附图说明

图1为专利CN101369741A的能量转移型电压均衡电路的示意图；

图2为本发明的电压均衡装置的原理方框图；

图3为本发明的电压均衡装置的一个实施例的电路原理示意图；

图4为本电压均衡装置的DC/DC变换电路的工作状态图；

图5为本电压均衡装置的DC/AC逆变电路的工作状态图；

具体实施方式

图2所示为根据本发明用于对串联连接的蓄能设备均压充电装置的原理方框图。该均压充电装置包括一个DC/DC变换器(1)、一个DC/AC逆变器(2)和多个均压支路(3)，均压支路(3)的个数是蓄能设备的个数的1/2。蓄能设备组的端电压经过DC/DC变换器(1)进行变压，然后把变压后的直流电压通过DC/AC变换器(2)进行逆变，最后把经逆变后的交流电压通过多个变压器传递至AC/DC整流器(3)，该AC/DC整流器(3)将交流电压转换为直流电压并施加至各端电压较低的单体蓄能设备中。

图3所示为根据本发明一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置的一个实施例。该装置包括：一个DC/DC变换器(1)，由主开管(M₁)、二极管(D_a5、D_a6)、电感(L₀)、电容(C₀)组成的直流变换器，由辅助开关管(M₂)、谐振电感(L_a)、谐振电容(C_a1、C_a2)、二极管(D_a1、D_a2、D_a3、D_a4)组成的辅助谐振网络；一个DC/AC逆变器由4个开关管(Q₁、Q₂、Q₃、Q₄)、4个二极管(D_b1、D_b2、D_b3、D_b4)和4个电容(C_b1、C_b2、C_b3、C_b4)组成；及n个均压支路的每一个均压支路由一个变压器(T_n)、一个二极管(D_2n-1)、一个二极管(D_2n)、一个蓄能设备(E_2n-1)和一个蓄能设备(E_2n)组成。

所述谐振电容(C_a1)的一端与二极管(D_a2)的负极和主开关管(M₁)的集电极与蓄能设备组的正极相连接；所述谐振电感(L_a)的一端与二极管(D_a1)的负极、二极管(D_a2)的正极和谐振电容(C_a1)的另一端相连；所述谐振电感(L_a)的另一端与谐振电容(C_a2)的一端相连接；所述谐振电容(C_a2)的另一端与二极管(D_a3)的负极、辅助开关(M₂)的集电极相连接；所述二极管(D_a3)的正极与主开关管(M₁)的发射极、辅助开关管(M₂)的发射极、二极管(D_a4、D_a5)的负极、电感(L₀)的一端相连接；所述二极管(D_a5)的正极与电容(C₀)的一端相连接；所述电感(L₀)的另一端与电容(C₀)的另一端、二极管(D_a1、D_a5、D_a6)的正极相连接；所述二极管(D_a6)的负极与蓄能设备组的负极相连接。

所述开关管(Q₃)的集电极、二极管(D_b3)的负极、电容(C_b3)的一端、开关管(Q₄)的集电极、二极管(D_b4)的负极、电容(C_b4)的一端、电容(C₀)的一端、二极管(D_a5)的正极相连接；所述开关管(Q₃)的发射极、二极管(D_b3)的正极、电容(C_b3)的另一端、开关管(Q₁)的集电极、二极管(D_b1)的负极及电容(C_b1)的一端相连接；所述开关管(Q₄)的发射极、二极管(D_b4)的正极、电容(C_b4)的另一端、开关管(Q₂)的集电极、二极管(D_b2)的负极及电容(C_b2)的一端相连接；所述开关管(Q₁)的发射极、二极管(D_b1)的正极、电容(C_b1)的另一端、开关管(Q₂)的发射极、二极管(D_b2)的正极、电容(C_b2)的另一端及二极管(D_a6)的正极相连接。开关管(Q₃)的发射极和开关管(Q₁)的集电极的串联连接点A点引线连接电感(L_b)的一端，电感(L_b)的另一端连接每个均压支路的变压器(T_n)原边绕组(n₁)的同名端，开关管(Q₄)的发射极和开关管(Q₂)的集电极的串联连接点B点引线连接每个均压支路的变压器(T_n)原边绕组(n₁)的异名端。

所述蓄能设备(E_2n-1)和蓄能设备(E_2n)串联连接后的串联支路与二极管(D_2n-1)和二极管(D_2n)串联连接后的串联支路相并联组成，蓄能设备(E_2n-1)和蓄能设备(E_2n)的串联点与变压器(T_n)副边绕组(n₂)的同名端相连，二极管(D_2n-1)和二极管(D_2n)的串联点与变压器(T_n)副边绕组(n₂)的异名端相连。

上述符号中的下标n均为1、2、…、n，n为自然数。

为了使一般技术人员充分了解本发明的工作过程，下面配合图3进一步说明，这里简化分析，我们假设电路中所有元器件都是理想的，假设蓄能设备组的端电压为U_in，蓄能设备组的平均电压为U_V，各单体蓄能设备电压为U_En(n＝1、2、…、n，n为自然数)，DC/DC变换器的输出的电压为U₀，所有均压支路的变压器的原边电压和副边电压分别为U_AB和U_CD，变压器的变比为k，流过电感L_b的电流为i_P，开关管M₁的占空比为D，其中U₀＝U_AB，U_AB＝kU_CD， $U_0=\frac{D}{D-1}{U}_{\mathrm{in}},$ 则有 $U_{\mathrm{CD}}=\frac{1}{k}\frac{D}{D-1}{U}_{\mathrm{in}}.$

在该实施例中应先选取适当的均压支路变压器变比K，然后再适当调整变换器中的主开关(M₁)的占空比D，根据公式

可灵活地使变压器副边输出电压的大小稍高于蓄能设备组的端电压n分之一，n为自然数。

DC/DC变换器先把蓄能设备组的端电压U_in变换为U₀，DC/AC变换器将DC/DC变换器输出的电压U₀逆变成交流电压U_AB，再通过变压器变压为U_CD，由于变压器并联且变比均为k，所以各变压器副边电压电压U_CD大小相等，在交流电压U_CD的正半工作周期时，此时E₁、E₃、……、E_2n-1中端电压最低的并低于平均电压U_V的的单体蓄能设备E_2n-1对应的整流二极管D_2n-1先导通，其它整流二极管不导通，将交流电压整流成直流电压，并且将交流电流转化为直流电流，借此向E₁、E₃、……、E_2n-1中端电压最低的并低于平均电压U_V的单体蓄能设备E_2n-1充电。同时，该整流二极管的导通将所有均压支路变压的副边电压U_CD的正半周期箝位于较低值，使其它单体蓄能设备没有电流流入或者仅流入极小的电流。

同理，在交流电压U_CD的负半工作周期时，此时E₂、E₄、……、E_2n中端电压最低的并低于平均电压U_V的单体蓄能设备E_2n对应的整流二极管D_2n先导通，其它整流二极管不导通，将交流电压整流成直流电压，并且将交流电流转化为直流电流，借此向E₂、E₄、……、E_2n中端电压最低的并低于平均电压U_V的单体蓄能设备E_2n充电。同时，该整流二极管的导通将所有均压支路变压的副边电压U_CD的正半周期箝位于较低值，使其它单体蓄能设备没有电流流入或者仅流入极小的电流。如此类推，最后可以得到所有的单体蓄能设备的端电压相等。

图4所示为根据本发明一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置的DC/DC变换电路(1)的工作模态图。下面参考图4对图3所示均压充电装置的DC/DC变换电路的工作模态进行分析，共有如下6种工作模式：

模式1(t₀)：t₀之前如图5所示：主开关管M₁导通，辅助开关管M₂关断，辅助网络不工作。

模式2(t₀-t₁)：t₀时，辅助开关管M₂零电流导通，L_a与C_a1和C_a2发生谐振，电感电流从零开始按正弦规律增加，主开关管M₁的电流则以正弦规律减小，直到i_La达到最大值，主开关管M₁电流下降到零，此时关断主开关管M₁，实现了主开关管M₁的零电流关断。主开关管M₁电流下降到零，此时关断主开关管M₁，实现了主开关管M₁的零电流关断。

模式3(t₁-t₂)：t₁时，主开关管M₁关断，主开管两端电压U_M1升高、谐振电容C_a1、C_a2电压也逐渐升高。当U_Cr1＝U_in时，D_a1导通，谐振支路从M₂、L_a、C_a1和C_a2转移到L_a、C_a2、M₂、D0和D_a1回路，谐振电感储存的能量向电容C_a2转移，谐振电感L_a电流逐渐减小，续流二极管D_a4电流逐渐增大，为零电流接通。当谐振电感电流i_La为零时，电容C_a2两端电压达到最大值，D_a1截止，该谐振支路停止谐振。电路中C_a1既作为谐振电容，又与D_a1构成谐振网络转换电路，而由C_a1和D_a1构成的谐振支路转移是保证谐振电感L_a能量继续向电容C_a2转移实现辅助开关管零电流关断的关键所在。

模式4(t₂-t₃)：t₂时，i_La＝0，与之串联的辅助开关管M₂电流亦为零，从t₂开始到主管接通前的这一段时间内关断辅助开关管M₂可实现辅助管的零电流关断。辅助管关断以后辅助网络停止工作，电路运行在电感L₀处于续流状态的常规PWM方式，为电感L₀续流阶段。

模式5(t₃-t₄)：t₃时，主开关管M₁导通，电路一方面对电感L₀充电和对负载供电，另一方面为谐振元件能量复位过程，谐振电感L_a与C_a1和C_a2发生谐振，电容C_a1两端电压U_Cr1逐渐减小。

模式6(t₄-t₅)t₄时，U_Cr1＝0时，D_a2导通，L_a与C_a2继续谐振，直到谐振电感L_a电流i_La＝0时，谐振当中D_a3和D_a2截止，电路停止谐振，谐振电感能量全部转移到电容上，C_a2电压保持在-U_Crmax，C_a1电压保持为零，为下一个开关周期主开关管零电流关断做准备。t₅以后辅助网络不工作，电路又回到常规的PWM运行方式，重复上一个开关周期工作。因此主开关管M₁和辅助开关管M₂的属于零电流开通和零电流关断，实现了开关管M₁、M₂的软开关。

图5所示为根据本发明一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置的逆变电路(2)工作模态图。设变压器变比k＝N₁/N₂，在时间t₀前是Q₁、Q₄导通，U_AB＝U₀，输出电压比U_K＝U₀N₂/N₁，谐振电感电流i_P＝i_LbN₂/N₁，U_C1＝U_C3＝0，U_C2＝U_C4＝U₀。下面参考图5对图3所示电压均衡装置的逆变电路的工作模态进行分析，共有如下5种工作模式：

模式1(t₀)：t₀时，开关管Q₁、Q₄导通，U_AB为正值，电流i_Lb从零上升，均压支路的变压器副边电压U_CD为正值，因此E₁、E₃、……、E_2n-1中端电压低于变压器副边电压大小的一个或者多个单体蓄能设备E_2n-1对应的均压支路的整流二极管D_2n-1导通，变压器原边电流经开关管Q₄、电容C₀、开关管Q₁及漏感L_b流动，变压器副边电流经整流二极管D_2n-1及单体蓄能设备E_2n-1流动，借此向E₁、E₃、……、E_2n-1中端电压低于变压器副边电压大小的一个或者多个单体蓄能设备E_2n-1充电。

模式2(t₀-t₁)：t₀时，Q₁关断，i_Q1开始下降，电容C_b1从0开始充电，U_Cb1逐步上升，使Q₁软关断。该阶段L_b和变压器原边等效电感经Q₄、D_b3释放储能，因为原边等效电感K²L较大，使原边电流i_P下降很慢，基本不变。变压器原边电压U_AB随U_Cb1充电和U_Cb3的放电，逐步下降，到t₁时为U_AB＝0，输出U₀也同时变化到0。

模式3(t₁-t₂)：t₁时，因为C_b3放电结束，i_P＞0，故D_b3导通，i_P经Lr-Q₄-D_b3续流，i_P下降。在t₁-t₂中因为D_b3导通，U_Cb3＝0，所以Q₃能在零电压状态导通。

模式4(t₂-t₃)：t₂时，Q₄要关断，而与之并联的C_b4充电需要一定时间，因此Q₄能在零电压状态下关断。随C_b4充电，U_Cb4升高，B点电位上升，U_AB逐步从0反向增加，U_AB进入负半周。C_b4充电电流仍是等效电感和L_b的续流电流，该电流一方面经C_b4-D_b3-L_b给C_b4充电，同时还经C₂-C₀-D_b3将储能回馈电源。

模式5(t₃-t₄-t₅)：t₃时，随C_b2放电结束，D_b2导通，U_Cb2 0，所以Q₂能在零电压状态导通，因此i_P经D_b2和D_b3续流，电流迅速下降。在t₄时i_P到0，由于Q₂、Q₃开始导通，i_P负向增加，L_b反向储能。在t₄-t₅间U_AB＝-U₀，U_d＝U₀N₂/N₁，均压支路的变压器原边电压U_AB为负值，因此E₂、E₄、……、E_2n中的端电压低于变压器副边电压绝对值大小的一个或者多个单体蓄能设备E_2n对应的均压支路的整流二极管D_2n导通，变压器原电流经开关管Q₃、电容C₀、开关管Q₂及漏感L_b流动，变压器副边电流经整流二极管D_2n及单体蓄能设备E_2n流动，借此向E₂、E₄、……、E_2n中的端电压低于变压器副边电压绝对值大小的一个或者多个单体蓄能设备E_2n充电。

t₅后的换流情况与上述分析过程相似，t₆-t₁₁阶段同理可推。因此开关管Q₁、Q₂、Q₃、Q₄属于零电压导通和零电压关断，实现了开关管Q₁、Q₂、Q₃、Q₄的软开关。

Claims (5)

1.一种适用于任意变比变压器的蓄能设备均压充电装置，包括一个DC/DC变换器(1)、一个DC/AC逆变器(2)、n个均压支路(3)。

2.所述DC/DC变换器(1)由主开管(M₁)、二极管(D_a5、D_a6)、电感(L₀)、电容(C₀)组成的直流变换器，由辅助开关管(M₂)、谐振电感(L_a)、谐振电容(C_a1、C_a2)、二极管(D_a1、D_a2、D_a3、D_a4)组成的辅助谐振网络，其特征在于：所述谐振电容(C_a1)的一端与二极管(D_a2)的负极和主开关管(M₁)的集电极与蓄能设备组的正极相连接；所述谐振电感(L_a)的一端与二极管(D_a1)的负极、二极管(D_a2)的正极和谐振电容(C_a1)的另一端相连；所述谐振电感(L_a)的另一端与谐振电容(C_a2)的一端相连接；所述谐振电容(C_a2)的另一端与二极管(D_a3)的负极、辅助开关(M₂)的集电极相连接；所述二极管(D_a3)的正极与主开关管(M₁)的发射极、辅助开关管(M₂)的发射极、二极管(D_a4、D_a5)的负极、电感(L₀)的一端相连接；所述二极管(D_a5)的正极与电容(C₀)的一端相连接；所述电感(L₀)的另一端与电容(C₀)的另一端、二极管(D_a1、D_a5、D_a6)的正极相连接；所述二极管(D_a6)的负极与蓄能设备组的负极相连接。

3.所述DC/AC变换器由4个开关管(Q₁、Q₂、Q₃、Q₄)、4个二极管(D_b1、D_b2、D_b3、D_b4)和4个电容(C_b1、C_b2、C_b3、C_b4)组成，其特征在于：所述开关管(Q₃)的集电极、二极管(D_b3)的负极、电容(C_b3)的一端、开关管(Q₄)的集电极、二极管(D_b4)的负极、电容(C_b4)的一端、电容(C₀)的一端、二极管(D_a5)的正极相连接；所述开关管(Q₃)的发射极、二极管(D_b3)的正极、电容(C_b3)的另一端、开关管(Q₁)的集电极、二极管(D_b1)的负极及电容(C_b1)的一端相连接；所述开关管(Q₄)的发射极、二极管(D_b4)的正极、电容(C_b4)的另一端、开关管(Q₂)的集电极、二极管(D_b2)的负极及电容(C_b2)的一端相连接；所述开关管(Q₁)的发射极、二极管(D_b1)的正极、电容(C_b1)的另一端、开关管(Q₂)的发射极、二极管(D_b2)的正极、电容(C_b2)的另一端及二极管(D_a6)的正极相连接，开关管(Q₃)的发射极和开关管(Q₁)的集电极的串联连接点A点引线连接电感(L_b)的一端，电感(L_b)的另一端连接每个均压支路的变压器(T_n)原边绕组(n₁)的同名端，开关管(Q₄)的发射极和开关管(Q₂)的集电极的串联连接点B点引线连接每个均压支路的变压器(T_n)原边绕组(n₁)的异名端。

4.所述n个均压支路的每一个均压支路由一个变压器(T_n)、一个二极管(D_2n-1)、一个二极管(D_2n)、一个蓄能设备(E_2n-1)和一个蓄能设备(E_2n)组成，其特征在于：所述蓄能设备(E_2n-1)和蓄能设备(E_2n)串联连接后的串联支路与二极管(D_2n-1)和二极管(D_2n)串联连接后的串联支路相并联组成，蓄能设备(E_2n-1)和蓄能设备(E_2n)的串联点与变压器(T_n)副边绕组(n₂)的同名端相连，二极管(D_2n-1)和二极管(D_2n)的串联点与变压器(T_n)副边绕组(n₂)的异名端相连。上述符号中的n均为1、2、…、n，n为自然数。

5.所述蓄能设备包括超级电容和锂离子蓄电池。

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