[發明專利]組合式升壓功率變換模塊、裝置、系統以及方法

在審

• 申請號: 202010913433.1
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111953210A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 周黨生;曾建友;鄒建龍
• 申請（專利權）人: 深圳市禾望科技有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M7/42;H02S40/30
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 王峰

本申請公開一種組合式升壓功率變換模塊、裝置、系統以及方法，該組合式升壓功率變換模塊包括第一升壓電路和第二升壓電路；所述第一升壓電路的正極輸出端與所述第二升壓電路的正極輸出端連接在一起，所述第一升壓電路的中性點輸出端與所述第二升壓電路的中性點輸出端連接在一起，所述第一升壓電路的負極輸出端與所述第二升壓電路的負極輸出端連接在一起；所述第一升壓電路的升壓支路位于所述第一升壓電路的正極輸入端與正極輸出端之間，所述第二升壓電路的升壓支路位于所述第二升壓電路的負極輸入端與負極輸出端之間。本申請與現有的對稱BOOST升壓電路對比，電感數量少，產品接線簡單，能夠實現正負直流母線平衡。

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種組合式升壓功率變換模塊、逆變裝置、光伏發電系統以及控制方法。

背景技術

升壓電路廣泛應用于光伏、儲能等領域。如圖1所示，目前普遍采用對稱BOOST升壓電路。

對稱BOOST升壓電路存在如下不足：

1)常用開關管為低壓器件,難以承受更高電壓；

2)電感數量多，存在接線復雜的問題；

3)多路升壓電路并聯輸出應用時，存在系統輸入防雷數量多，PCB功率走線難，共模干擾大等問題。

圖2是現有的另一種升壓電路，圖3是該升壓電路對應的發波時序圖。從圖中可以得知，開關管Q1承受的電壓應力為0.5(Uc1+Uc2)，開關管Q2承受的電壓應力為Uc2，若Uc1＝Uc2＝0.5Uout，則開關管Q1，Q2承受的電壓應力均為0.5Uout。可見，該升壓電路可以實現低壓功率管在高壓系統中的應用。

與圖1所示的對稱BOOST升壓電路相比，圖2中升壓電路的優點為：

1)電感數量少，產品接線簡潔；

2)多路升壓電路并聯輸出應用時，可以共負極；系統輸入防雷數量少，PCB功率走線簡單，能夠解決共模干擾問題。

然而，按照圖3的發波時序，若不做任何均壓措施的話，該升壓電路必然會出現正負直流母線不平衡，最惡劣的情況是母線電壓全部由電容C2承擔，導致開關管Q2承受電壓應力過大而被擊穿。與圖2類似的，按照圖5所示的發波時序，圖4中的升壓電路同樣存在此問題(母線電壓全部由電容C1承擔，導致開關管Q1承受電壓應力過大而被擊穿)。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種組合式升壓功率變換模塊、逆變裝置、光伏發電系統以及控制方法，以解決現有升壓電路存在的正負直流母線不平衡的問題。

本申請解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

根據本申請的一個方面，提供一種組合式升壓功率變換模塊，包括第一升壓電路和第二升壓電路；

所述第一升壓電路的正極輸出端與所述第二升壓電路的正極輸出端連接在一起，所述第一升壓電路的中性點輸出端與所述第二升壓電路的中性點輸出端連接在一起，所述第一升壓電路的負極輸出端與所述第二升壓電路的負極輸出端連接在一起；

所述第一升壓電路的升壓支路位于所述第一升壓電路的正極輸入端與正極輸出端之間，所述第二升壓電路的升壓支路位于所述第二升壓電路的負極輸入端與負極輸出端之間。

根據本申請的另一個方面，提供一種逆變裝置，包括后級逆變電路和前級電路；所述前級電路采用所述的組合式升壓功率變換模塊；所述組合式升壓功率變換模塊用于將由其輸入端輸入的電壓升壓后從輸出端輸出；所述逆變電路的輸入端耦合該組合式升壓功率變換模塊的輸出端，用以將其輸出的直流電逆變為交流電。