[發(fā)明專利]一種光伏組件自舉串聯(lián)式DCDC變換器電路結(jié)構(gòu)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110068950.8
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112953208A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 國海峰;孫力;劉青山;趙克;段建東;王帥
• 申請（專利權(quán)）人: 國海峰;孫力
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02J7/35
• 代理公司: 濟南市新圖新夏天專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37330
• 代理人: 張偉彥

本發(fā)明涉及直流變換器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏組件自舉串聯(lián)式DCDC變換器電路結(jié)構(gòu)及控制方法，構(gòu)造一種自舉串聯(lián)式DC/DC變換器結(jié)構(gòu)，以較小的變換功率控制光伏組件能量向儲能電池組轉(zhuǎn)移，并保證以最大能量方式進行，將DC/DC變換器輸出與光伏組件串聯(lián)在一起，通過調(diào)節(jié)DC/DC變換器輸出電流或電壓，將光伏組件的能量傳遞到儲能電池組當(dāng)中。光伏組件電壓與儲能電池組電壓之差在一定的合理范圍內(nèi)，DC/DC變換器只需要輸出其差值電壓即可，所以，DC/DC變換器的變換功率較通用的全功率結(jié)構(gòu)方式有極大降低，變換功率是經(jīng)典結(jié)構(gòu)變換功率的20?30%，實現(xiàn)光伏系統(tǒng)產(chǎn)品價格降低，提高系統(tǒng)總體效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流變換器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏組件自舉串聯(lián)式DCDC變換器電路結(jié)構(gòu)及控制方法。

背景技術(shù)

隨著新能源的廣泛需求，光伏產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展。但由于光伏組件輸出電壓隨著光照強度不同而變化，因而需要對此進行穩(wěn)壓處理，常規(guī)技術(shù)處理方式為光伏組件輸出經(jīng)DC/DC變換器后，將其能量傳遞給儲能電池組，其電壓基本穩(wěn)定，然后再進行DC/AC變換輸出。

在此情況下，DC/DC變換器所承擔(dān)的變換功率是光伏輸出的所有功率，DC/DC變換器一般采用BOOST升壓電路結(jié)構(gòu)。整個光伏系統(tǒng)有2級功率變換，DC/DC變換器和DC/AC變換器，后級DC/AC變換器是必不可少的，滿足負載對交流的需求。而前級DC/DC變換器所完成的功能只是保證儲能電池組電壓穩(wěn)定及光伏組件能量的最大輸出。提出新的DC/DC變換器結(jié)構(gòu)，降低成本及提高光伏系統(tǒng)總體效率，是光伏產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種光伏組件自舉串聯(lián)式DCDC變換器電路結(jié)構(gòu)及控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種光伏組件自舉串聯(lián)式DCDC變換器電路結(jié)構(gòu)，包括儲能電池組，光伏組件單元，DC/DC變換器1，DC/DC變換器2及控制單元，所述DC/DC變換器1輸出A+端與所述的光伏組件串聯(lián)，所述DC/DC變換器1由VT1-VT2和L2組成,VT1集電極接B+端，VT1發(fā)射極和VT2集電極相連后，接L2，VT2發(fā)射極接參考地的A-端,L2另一端接A+端，所述DC/DC變換器2由VT3、VT4、VT5、VT6、L3、及C3構(gòu)成,VT3、VT4、VT5、VT6四個開關(guān)器件串聯(lián)，VT3集電極接L1的D+端,VT4與VT5連接點接L3，L3另一端接C+端，VT3與VT4連接點接電容C3，C3另一端接VT5與VT6連接點接，VT6發(fā)射極接參考地的D-端。

優(yōu)選的，所述控制單元實現(xiàn)對DC/DC變換器1和DC/DC變換器1的輸出電流控制。

優(yōu)選的，所述DC/DC變換器1為雙向，該DC/DC變換器1由VT1-VT2和L2組成，VT1集電極接B+端，VT1發(fā)射極和VT2集電極相連后接L2，VT2發(fā)射極接A-端，L2另一端接A+端。

優(yōu)選的，所述DC/DC變換器2由VT3、VT4、VT5、VT6、L3、及C3構(gòu)成，VT3、VT4、VT5、VT6四個開關(guān)器件串聯(lián)，VT3集電極接L1的D+端，VT4與VT5連接點接L3，L3另一端接C+端，VT3與VT4連接點接電容C3，C3另一端接VT5與VT6連接點，VT6發(fā)射極接參考地D-端。

優(yōu)選的，一種光伏組件自舉串聯(lián)式DCDC變換器電路結(jié)構(gòu)的控制方法，通過控制DC/DC變換器1輸出電流來實現(xiàn)光伏組件單元能量的輸出，DC/DC變換器1輸出電壓U2=Ubus-U1，忽略光伏組件單元及儲能電池組的內(nèi)阻壓降，使得DC/DC變換器1的變換功率僅為PDC=I1*(Ubus-U1)。

優(yōu)選的，所述控制電路采集Ubus、U1、U2電壓，通過最大能量跟蹤等控制方法，調(diào)節(jié)DCDC變換器1輸出電流I1，實現(xiàn)光伏組件單元最大功率點跟蹤控制。