[實(shí)用新型]一種大功率直流轉(zhuǎn)換電路及光伏系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320625433.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203554283U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王敏華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島伏科太陽(yáng)能有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/00
• 分類號(hào): H02M3/00;H02J7/00
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型屬于電力電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種適用于大功率系統(tǒng)的DC-DC轉(zhuǎn)換電路以及采用所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)的光伏系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，利用太陽(yáng)能發(fā)電的光伏系統(tǒng)得到了迅速地發(fā)展和廣泛地應(yīng)用。光伏系統(tǒng)是利用太陽(yáng)能電池組件和其他輔助設(shè)備將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的系統(tǒng)，主要由太陽(yáng)能電池板、蓄電池、控制器和逆變器等部件組成。其中，太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)的輻射能量轉(zhuǎn)換成電能，傳輸至蓄電池進(jìn)行存儲(chǔ)，通過(guò)蓄電池輸出的穩(wěn)定的直流電源經(jīng)由逆變器（逆變器的逆變過(guò)程由控制器控制完成）逆變成交流電源后，并入電網(wǎng)，為負(fù)載供電。

由于通過(guò)太陽(yáng)能電池板輸出的直流電源往往與蓄電池實(shí)際要求輸入的電源不相符，為了最大限度地將太陽(yáng)能電池板的能量轉(zhuǎn)換為蓄電池的能量，使太陽(yáng)能電池板能夠工作在最大功率點(diǎn)，因此需要在太陽(yáng)能電池板與蓄電池之間增設(shè)DC-DC轉(zhuǎn)換電路（即直流-直流轉(zhuǎn)換電路），以用于將太陽(yáng)能電池板輸出的直流電源全部轉(zhuǎn)換成能夠滿足蓄電池接收要求的充電電源，為蓄電池充電蓄能。

在目前的MPPT光伏系統(tǒng)中，都是設(shè)計(jì)單路DC/DC轉(zhuǎn)換電路完成直流電源的轉(zhuǎn)換任務(wù)。這種單路DC-DC設(shè)計(jì)方案對(duì)于大功率系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為了滿足日后大功率的工作要求，必須選用大容量的電感和電容器件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。由于大容量的電感和電容器件體積較大，工作時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重，因此還需要配置復(fù)雜的散熱系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行散熱，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，這便導(dǎo)致了目前的光伏系統(tǒng)能量損耗大，整體體積龐大，設(shè)計(jì)安裝難度加大。

此外，這種單路DC-DC設(shè)計(jì)方案在大功率系統(tǒng)工作在小電流情況時(shí)，電路的轉(zhuǎn)換效率明顯降低，由此也導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的工作效率大受影響。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決目前采用單路DC-DC轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)的大功率系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率較低的問(wèn)題，提出了一種適用于大功率系統(tǒng)的直流轉(zhuǎn)換電路，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種大功率直流轉(zhuǎn)換電路，包括連接在電源輸入端與電源輸出端之間的多路DC-DC轉(zhuǎn)換電路、電流采樣電路和控制器；所述多路DC-DC轉(zhuǎn)換電路相互并聯(lián)；所述電流采樣電路檢測(cè)回路中的總電流，并傳輸至所述的控制器；所述控制器根據(jù)接收到的總電流輸出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，控制一路或者多路DC-DC轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行。

進(jìn)一步的，所述電流采樣電路連接在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端與電源輸入端之間的連接線路中，或者連接在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端與電源輸出端之間的連接線路中。

又進(jìn)一步的，在所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路中設(shè)置有功率器件，所述控制器輸出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至所述的功率器件，通過(guò)控制所述功率器件通斷來(lái)控制DC-DC轉(zhuǎn)換電路的工作狀態(tài)。

當(dāng)然，也可以在每一條所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路的并聯(lián)支路中分別串聯(lián)一個(gè)開(kāi)關(guān)，所述控制器輸出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至所述的開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制一個(gè)或者多個(gè)所述的開(kāi)關(guān)閉合來(lái)控制各路DC-DC轉(zhuǎn)換電路的工作狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述開(kāi)關(guān)優(yōu)選采用繼電器的活動(dòng)觸點(diǎn)，所述控制器輸出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)傳輸至繼電器線圈的供電回路，控制繼電器線圈的供電回路通斷。

再進(jìn)一步的，在每一條所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路的并聯(lián)支路中還各自連接有一個(gè)電流采樣電路，分別對(duì)每一條并聯(lián)支路的電流進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)信號(hào)傳輸至所述的控制器。

基于上述大功率直流轉(zhuǎn)換電路，本實(shí)用新型還提出了一種采用所述大功率直流轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)的光伏系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池板、蓄電池、連接在太陽(yáng)能電池板與蓄電池之間的DC-DC轉(zhuǎn)換電路以及電流采樣電路和控制器；所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路包括多路，且相互并聯(lián)；所述電流采樣電路檢測(cè)回路中的總電流，并傳輸至所述的控制器；所述控制器根據(jù)接收到的總電流輸出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，控制一路或者多路DC-DC轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行。

進(jìn)一步的，所述電流采樣電路可以連接在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端與太陽(yáng)能電池板之間的連接線路中，也可以連接在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端與蓄電池之間的連接線路中。

又進(jìn)一步的，所述控制器輸出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，傳輸至DC-DC轉(zhuǎn)換電路中的功率器件，通過(guò)控制所述功率器件通斷來(lái)控制DC-DC轉(zhuǎn)換電路的工作狀態(tài)；或者傳輸至多路開(kāi)關(guān)，所述多路開(kāi)關(guān)一一對(duì)應(yīng)地串聯(lián)在每一條DC-DC轉(zhuǎn)換電路的并聯(lián)支路中，通過(guò)控制一個(gè)或者多個(gè)所述的開(kāi)關(guān)閉合來(lái)控制各路DC-DC轉(zhuǎn)換電路的工作狀態(tài)。