[發明專利]一種多輸入電源的供電選擇電路及供電裝置

有效

• 申請號: 201711346913.9
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107947325B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 楊宗軍;俞雁飛;鄒云飛;薛麗英
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02S40/36
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 王寶筠

本發明提供一種多輸入電源的供電選擇電路及供電裝置，涉及電力電子技術領域，當相鄰開關陣列中輸入端電壓較低的開關陣列的輸入端電壓低于預設閾值時，設置于相鄰開關陣列中的電壓比較單元將控制相鄰開關陣列中輸入端電壓較高的開關陣列導通，進而為電源變換器的高電位輸入端提供更高的輸入電壓，直至一對相鄰開關陣列中輸入端電壓較低的開關陣列的輸入端電壓高于預設閾值，也即高于電源變換器的最小工作電壓，則可通過相應開關陣列輸出至電源變換器的高電位輸入端，進而確保電源變換器的輸入電壓略高于其最小工作電壓即可，避免了現有技術中由于輸入電壓高而導致電源變換器的轉換效率低和成本高的問題。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，特別涉及一種多輸入電源的供電選擇電路及供電裝置。

背景技術

在常規光伏發電系統中，通常通過功率優化器來實現光伏組件的MPPT(MaximumPower Point Tracking，最大功率點跟蹤)控制；為了降低系統成本，通常設置功率優化器可以同時接入多個光伏組件，其連接方式可以采用圖1a或圖1b所示的并聯結構，也可以采用圖2a或圖2b所示的級聯結構。

對于功率優化器的輔助供電，一般直接從輸入側取電，再配合后級的電源變換器，如buck、反激等，以輸出合適的電平給功率優化器供電。為了提高功率優化器的性能和可靠性，一般輔助電源都設計成多個光伏組件進行供電的多輸入電源供電方式，這樣當其中一路沒有電壓或者功率輸入時，如光伏組件被遮擋、未接入或者欠壓，其他光伏組件仍可以保證功率優化器正常工作，從而確保光伏組件的正常發電，提高收益。

但是上述方法僅適用于并聯結構，而對于級聯結構，由于每個輸入電源的輸入或者輸出不是共一個參考地，所以無法實現可選擇性的供電。現有技術中存在一種級聯結構供電的方法是利用全母線電壓供電，即直接利用級聯后的總電壓通過電源變換器為功率優化器供電，如圖3所示。這種方法簡單，當其中任意一路沒電時，級聯后的總電壓仍可以保證可靠供電。不過，這種方法的供電效率較低，因為串聯供電輸入電壓比較高，電源變換器增益很小，對應轉換效率低。并且，在此較高的輸入電壓下，電源變換器的器件應力也比較高，需要選擇高耐壓的器件，增加了成本。

發明內容

本發明提供一種多輸入電源的供電選擇電路及供電裝置，以解決現有技術中由于輸入電壓高而導致電源變換器的轉換效率低和成本高的問題。

為實現上述目的，本申請提供的技術方案如下：

一種多輸入電源的供電選擇電路，用于為級聯結構下M個輸入電源的后級設備供電裝置提供電源變換器的輸入電壓，包括：N個可控的開關陣列及N-1個電壓比較單元，M和N均為大于1的正整數，且N≤M；其中：

N個所述開關陣列的輸入端分別與不同輸入電源的高電位端相連；

N個所述開關陣列的輸出端均與所述電源變換器的高電位輸入端相連；

相鄰開關陣列之間分別設置有一個電壓比較單元，用于當相鄰開關陣列中輸入端電壓較低的開關陣列的輸入端電壓低于預設閾值時，控制相鄰開關陣列中輸入端電壓較高的開關陣列導通；所述預設閾值大于等于所述電源變換器的最小工作電壓；

全部開關陣列中輸入端電壓最低的開關陣列的初始狀態為導通；且相鄰開關陣列中，輸入端電壓較高的開關陣列導通時，輸入端電壓較低的開關陣列反向截止或者關斷。

優選的，所述電壓比較單元包括：第一穩壓管、第一三極管、第一電阻及第二電阻；其中：

所述第一穩壓管的負極與相鄰開關陣列中輸入端電壓較低的開關陣列的輸入端相連；

所述第一穩壓管的正極通過所述第一電阻與所述第一三極管的基極相連；

所述第一三極管的發射極接地；

所述第一三極管的集電極通過所述第二電阻與相鄰開關陣列中輸入端電壓較高的開關陣列的輸入端相連；