[發(fā)明專利]一種基于MPPT技術(shù)的三端口B3R電源電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911338897.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111049380A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158;H02J7/35;G05F1/67
• 代理公司: 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 李瀟

一種基于MPPT技術(shù)的三端口B3R電源電路，包括：電感L1、電感L2、電感L3、電容Cin、電容Ct1、電容Cout1、電容Cout2、電容Cbus、肖特基二級(jí)管D1、肖特基二級(jí)管D2、肖特基二級(jí)管D3、肖特基二級(jí)管D4、PMOS管P1、PMOS管P2、PMOS管P3、NMOS管M1、NMOS管M2和NMOS管M3。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：提出了基于MPPT技術(shù)的高功率密度非隔離三端口DC/DC變換器，該拓?fù)錇锽3R(Buck?Buck?Boost Converter)，具有較少的功率器件，因此有助于功率密度提升和高效率的實(shí)現(xiàn)。可采用基于B3R的雙自由度控制策略，實(shí)現(xiàn)光伏?電池直流功率系統(tǒng)中能量在PV端、電池端和負(fù)載端等三個(gè)端口之間自由流動(dòng)控制。由于PV端或電池端到負(fù)載端的能量流動(dòng)采用單級(jí)功率變換，因此也具有較高的效率。可同時(shí)實(shí)現(xiàn)MPPT，電池管理和母線電壓調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽(yáng)電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于MPPT技術(shù)的三端口B3R電源電路。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)S3R全調(diào)節(jié)方法實(shí)現(xiàn)重復(fù)脈沖載荷供電，導(dǎo)致嚴(yán)重增加電源系統(tǒng)體積和重量。脈沖負(fù)載可以從一次母線進(jìn)行供電，雖然避免了對(duì)蓄蓄電池的壽命影響，但是傳統(tǒng)全調(diào)節(jié)電源分系統(tǒng)必須按照峰值功率配置帆板、蓄蓄電池和PCU，造成80％之多的剩余功率浪費(fèi)(針對(duì)20％占空比重復(fù)脈沖功率)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于MPPT技術(shù)的三端口B3R電源電路，包括：電感L1、電感L2、電感L3、電容Cin、電容Ct1、電容Cout1、電容Cout2、電容Cbus、肖特基二級(jí)管D1、肖特基二級(jí)管D2、肖特基二級(jí)管D3、肖特基二級(jí)管D4、PMOS管P1、PMOS管P2、PMOS管P3、NMOS管M1、NMOS管M2和NMOS管M3，其中，所述電容Cin第一端和PMOS管P1第一端均連接太陽(yáng)蓄電池陣輸出端，所述電容Cin第二端接地，所述PMOS管P1第二端分別連接所述NMOS管M1和所述NMOS管M2第一端，所述NMOS管M1第二端連接所述肖特基二級(jí)管D2的陽(yáng)極，所述肖特基二級(jí)管D2的陰極分別連接所述特基二級(jí)管D1的陰極、所述電感L1第一端、所述電容Ct1第一端和所述NMOS管M3第一端，所述肖特基二級(jí)管D1的陽(yáng)極接地，所述電容Ct1第二端和所述電感L2第一端連接，所述電感L2第二端接地，所述NMOS管M2第二端連接所述肖特基二級(jí)管D3陽(yáng)極，所述肖特基二級(jí)管D3陰極分別連接所述肖特基二級(jí)管D4陰極和所述電感L3第一端，所述肖特基二級(jí)管D4陽(yáng)極接地，所述NMOS管M3第二端分別連接所述肖特基二級(jí)管D3和所述肖特基二級(jí)管D4的陰極，所述電感L1第二端連接所述PMOS管P2第一端，所述PMOS管P2第二端分別連接所述電容Cout1第一端和蓄電池，所述電容Cout1第二端接地，所述電感L3第二端連接所述PMOS管P3第一端，所述PMOS管P3第二端連接所述電容Cout2和所述電容Cbus第一端，所述電容Cout2和所述電容Cbus第二端均接地。

優(yōu)選地，所述Ct1為聚酯金屬膜PM90型電容。

優(yōu)選地，所述電感L1為60μH。

優(yōu)選地，所述電感L2為120μH。

優(yōu)選地，所述電感L3為120μH。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)提出了基于MPPT技術(shù)的高功率密度非隔離三端口DC/DC變換器，該拓?fù)錇锽3R(Buck-Buck-Boost Converter)，具有較少的功率器件，因此有助于功率密度提升和高效率的實(shí)現(xiàn)。

(2)可采用基于B3R的雙自由度控制策略，實(shí)現(xiàn)光伏-電池直流功率系統(tǒng)中能量在PV端、電池端和負(fù)載端等三個(gè)端口之間自由流動(dòng)控制。由于PV端或電池端到負(fù)載端的能量流動(dòng)采用單級(jí)功率變換，因此也具有較高的效率。

(3)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)MPPT，電池管理和母線電壓調(diào)節(jié)。

附圖說(shuō)明