[發明專利]一種DCDC變換器的緩啟控制方法及應用裝置

有效

• 申請號: 202011487648.8
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112671221B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 汪昌友;薛麗英
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M3/156;H02M1/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李曉光

本發明提供的DCDC變換器的緩啟控制方法、DCDC變換器及級聯系統，應用于電力電子技術領域，該方法應用于兩側的負極分別串聯有負極開關的DCDC變換器，在緩啟過程中首先閉合DCDC變換器第一側的負極開關、斷開DCDC變換器第二側的負極開關；在DCDC變換器第一側的正負半母線電容達到第一充電結束條件的情況下，斷開DCDC變換器第一側的負極開關、閉合DCDC變換器第二側的負極開關，使得DCDC變換器第二側的正負半母線電容以相同的充電回路充電，最終結束DCDC變換器的緩啟過程。本方法可以解決現有技術存在的問題，確保DCDC變換器的母線電壓均衡，DC/DC變換器能夠正常啟動。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，特別涉及一種DCDC變換器的緩啟控制方法及應用裝置。

背景技術

光伏儲能發電系統是將光伏發電系統和儲能電池相結合的供電系統，光伏儲能發電系統與公共電網相互配合，以實現“削峰填谷”作用。參見圖1，圖1是光伏儲能發電系統的系統結構示意圖，在光伏儲能發電系統的構成中，DC/DC變換器作為儲能電池和直流母線的中間環節，主要用于實現電功率的雙向流動控制，是光伏儲能發電系統中不可或缺的重要環節。

進一步的，圖2示出現有技術中DC/DC變換器的功率變換電路的拓撲結構。為了避免開關S1或S2吸合瞬間的沖擊電流，通常在功率變換電路的兩側加入緩啟電路，對變換電路內部的母線電容，即圖2中示出的C1-C4，進行預充電。具體的，當功率變換電路的任一側通電時，首先通過緩啟電路中的防逆流二極管和限流電阻對該側串聯連接的母線電容充電，待母線電容的電壓升高至與輸入電壓相等時，緩啟動過程結束，閉合開關S1或S2，然后即可控制功率變換電路進入正常的工作狀態。

然而，現有緩啟過程存在如下弊端：如圖2所示，以電池側緩啟電路工作過程為例，當儲能電池接入時，電池側母線電容C1和C2的充電路徑為：電池正極Vbat+、D9、R1、C1、C2、電池負極Vbat-，即圖中曲線1所示路徑。在實際應用中，如果電池側正極對地的等效阻抗Rbat和母線側負極對地的等效阻抗Rpv均較低，就會存在如圖2中曲線2所示的另一條充電回路，即電池正極Vbat+、Rbat、Rpv、D8、L2、D3、C2，以及電池負極Vbat-，曲線1和曲線2對應的充電路徑會同時對母線電容C2進行充電，進而導致C2的電壓高于C1，引起功率變換電路電池側的電容電壓不均衡，DC/DC變換器無法正常啟動。

發明內容

本發明提供一種DCDC變換器的緩啟控制方法及應用裝置，在緩啟過程中截斷現有技術中曲線2對應的充電路徑，確保母線電容電壓均衡，解決現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本申請提供的技術方案如下：

第一方面，本發明提供一種DCDC變換器的緩啟控制方法，所述DCDC變換器兩側的負極分別串聯有一個負極開關，所述方法包括：

閉合所述DCDC變換器第一側的負極開關、斷開所述DCDC變換器第二側的負極開關，以對所述DCDC變換器第一側的正負半母線電容充電；

若所述DCDC變換器第一側的正負半母線電容達到第一充電結束條件，斷開所述DCDC變換器第一側的負極開關、閉合所述DCDC變換器第二側的負極開關，以對所述DCDC變換器第二側的正負半母線電容充電；

若所述DCDC變換器第二側的正負半母線電容達到第二充電結束條件，結束所述DCDC變換器的緩啟過程。

可選的，所述結束所述DCDC變換器的緩啟過程，包括：

閉合與所述DCDC變換器第二側的緩啟電路并聯的正極開關，以結束所述DCDC變換器第二側的緩啟過程；

閉合所述DCDC變換器第一側的負極開關，以及，閉合與所述DCDC變換器第一側的緩啟電路并聯的正極開關，以結束所述DCDC變換器第一側的緩啟過程。

可選的，所述第一充電結束條件包括：