[發明專利]含儲能準Z源LLC多模塊串聯光伏直流變換器及其控制方法有效
| 申請號： | 202110330590.4 | 申請日： | 2021-03-25 |
| 公開（公告）號： | CN112953243B | 公開（公告）日： | 2023-05-23 |
| 發明（設計）人： | 朱淼;張開創;徐莉婷;蔡旭 | 申請（專利權）人： | 上海交通大學;國網湖北省電力有限公司 |
| 主分類號： | H02M3/335 | 分類號： | H02M3/335;H02J7/34 |
| 代理公司： | 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236 | 代理人： | 胡晶 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 含儲能準 llc 模塊 串聯 直流 變換器 及其 控制 方法 | ||
1.一種含儲能準Z源LLC多模塊串聯光伏直流變換器，其特征在于，包括多個子模塊，每個子模塊包括：準Z源變換單元、LLC變換單元和儲能單元；
所述準Z源變換單元的輸出端連接所述LLC變換單元的輸入端；
所述儲能單元連接所述準Z源變換單元；
所述LLC變換單元包括全橋：開關S1、開關S2、開關S3和開關S4，一次側的：電感Lr、電感Lm和電容Cr；以及，二次側的二極管整流橋和電容Co；
所述準Z源變換單元的正極輸出端連接開關S1、開關S3的集電極，即所述LLC變換器的正極輸入端，所述準Z源變換單元的負極輸出端連接開關S2、開關S4的發射極，即LLC變換器的負極輸入端；
電容Cr和電感Lr串聯在全橋的正極輸出端，電感Lm的一端連接電感Lr，電感Lm的另一端連接所述全橋的負極輸出端；
電容Co連接在二極管整流橋的兩個輸出端之間；
在所述全橋的橋臂全部導通的狀態下，所述含儲能準Z源LLC多模塊串聯光伏直流變換器工作在直通模式；在所述全橋的橋臂中僅一對導通的狀態下，所述含儲能準Z源LLC多模塊串聯光伏直流變換器工作在非直通模式；
所述含儲能準Z源LLC多模塊串聯光伏直流變換器的工作周期包括前半周期和后半周期，所述前半周期和所述后半周期的工作模態對稱；
所述前半周期包括：
[t0,t1]時段所述全橋中只有一對橋臂導通，流過二極管D5的電流降至0然后重新上升，準Z源單元的輸出電壓有波動，等效為諧振腔輸入電壓Vin，大小等于vpN的平均值，此時Vin被視作LLC諧振腔的輸入電壓，LLC單元高頻變壓器輸出側電壓vsec等于輸出電壓Vo；
在[t1,t2]時段，全橋中只導通的所述對橋臂仍保持導通，諧振電感電流等于勵磁電感電流，此時輸出側整流橋不再有電流流過，vsec變為0，但是諧振腔的輸入電壓vin仍舊為Vin，此時勵磁電感電流和諧振電感電流繼續增大；
[t-2,t3]時段，全橋中所有橋臂導通，vin跌落為0，這個時段勵磁電感和諧振電感電流開始減小；
前半周期結束后，進入后半個周期。
2.根據權利要求1所述的含儲能準Z源LLC多模塊串聯光伏直流變換器，其特征在于，所述準Z源變換單元包括：電感L1、電感L2、電容C1、電容C2和二極管D5；
電感L1、二極管D5和電感L2依次串聯，電容C2與二極管D5、電感L2并聯，電容C1的一端連接在二極管D5、電感L2之間；
電感L2和電容C1的外端作為輸出端連接所述LLC變換單元的輸入端。
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