[實用新型]風光互補雙輸入DC-DC變換器

有效

• 申請號: 201320834950.5
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN203645542U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 吳增強;鄒海榮;魏浩;葉明星
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本實用新型涉及新能源領域，更具體地說，本實用新型涉及一種改進的風光互補雙輸入DC-DC變換器。

背景技術

隨著社會的發展，能源和環境成為人們面對的緊要問題。風能、光能作為清潔可再生能源，有很好的應用前景，但各自又有缺陷。

風機發出交流電，幅值隨風速大小變化而變化，經三相不可控整流電路變為直流電；光伏電池發出直流電，其大小隨光照強度變化而變化。

但是，隨機性、不穩定性和能量密度低給風能和光能的利用產生了很多問題。風光互補發電系統在資源上彌補了風電和光電獨立系統在資源上的缺陷，提高了發電量，降低了發電成本，具有很好的應用前景。DC（直流）-DC（直流）能量變換裝置作為風光互補發電系統重要組成部分，在最大功率跟蹤、系統能量分配等方面起著重要作用。風力發電系統以及光伏發電系統經過DC-DC電能變換器，實現兩系統最大功率跟蹤及電能調節。

目前，應用于風光互補發電系統電能變換裝置主要有單輸入的升壓式（Boost）電路、單輸入降壓式變換電路（Buck電路）、單輸入Boost-Buck電路等。

風光互補系統經上述單輸入電能變換器，將整流后的風電和光電單純并聯，由于兩系統多數情況下整流后電壓不等，風電模塊和光電模塊不能同時供電，造成很大的能源浪費。另外一方面，風電模塊和光電模塊使用兩路單輸入DC/DC電能變換器，對小型風電系統而言，增加了系統成本。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種一方面能夠使風力發電模塊、光伏發電模塊在風光互補系統中更好的實現互補配置作用，另一方面能夠節約風光互補發電系統成本的風光互補雙輸入DC-DC變換器。

為了實現上述技術目的，根據本實用新型，提供了一種風光互補雙輸入DC-DC變換器。所述風光互補雙輸入DC-DC變換器由風力發電模塊、光伏發電模塊、第一二極管、第二二極管、電感、電容、第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管、電容以及負載組成；其中，風力發電模塊的第一端連接至第一二極管的輸入端，風力發電模塊的第二端連接至第二IGBT管的發射極，光伏發電模塊的第一端連接至風力發電模塊的第一端，光伏發電模塊的第二端連接至第一IGBT管的集電極，第一二極管VD1的輸出端連接至第一IGBT管的發射極、第二二極管的輸入端連接至第三IGBT管的集電極、第二二極管的輸出端連接至第一二極管的輸入端，電感的第一端連接至第一二極管的輸出端，電感的第二端連接至第二IGBT管的集電極，電容的第一端連接至第三IGBT管的發射極，電容的第二端連接至第二IGBT管的集電極，負載并聯在電容的兩端。

優選地，第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管同時工作，光伏發電模塊的電流通過第一IGBT管對電感充電，然后向負載供電；風力發電模塊的電流通過第二IGBT管給電容充電并給負載供電。

優選地，第一IGBT管、第三IGBT管工作，第二IGBT管關斷；光伏模塊通過第一IGBT管向負載、電容充電并向負載供電，經過第三IGBT管流回負極。

優選地，第二IGBT管、第三IGBT管工作，第一IGBT管關斷；風力發電模塊的電流通過第二IGBT管向負載R供電，經過第三IGBT管流回負極。

優選地，第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管均關斷。

在本實用新型的風光互補雙輸入DC-DC變換器中，通過雙輸入DC_DC變換器，風光互補發電系統依據負載，可以工作在不同的模式，解決了光伏發電模塊、風力發電模塊由于并聯電壓不等而不能同時工作的缺點，提高系統的能量利用率，元器件的使用數量等較單輸入少，可以節約成本。

附圖說明

結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本實用新型有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優點和特征，其中：

圖1示意性地示出了根據本實用新型優選實施例的風光互補雙輸入DC-DC變換器的電路圖。

圖2示意性地示出了根據本實用新型選實施例的風光互補雙輸入DC-DC變換器的工作流程圖。

需要說明的是，附圖用于說明本實用新型，而非限制本實用新型。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。

具體實施方式

為了使本實用新型的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本實用新型的內容進行詳細描述。

根據本實用新型優選實施例的風光互補雙輸入DC-DC變換器做出了如下改進：