[發(fā)明專利]一種升降壓變換器及電源系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211242950.6
• 申請(qǐng)日: 2022-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN115514220A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡凡宇;曹金虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/155
• 分類號(hào): H02M3/155;H02M1/088;H02M1/00;H02M7/44;H02J7/35
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 曹偉

本申請(qǐng)公開了一種升降壓變換器及電源系統(tǒng)，變換器包括：控制器、可控開關(guān)管、續(xù)流二極管和Boost電路；可控開關(guān)管的第一端和第二端分別連接升降壓變換器的正輸入端和Boost電路的正輸入端；續(xù)流二極管的陽極和陰極分別連接升降壓變換器的負(fù)輸入端和可控開關(guān)管的第二端；控制器，用于升降壓變換器的輸入電壓大于預(yù)設(shè)電壓，控制升降壓變換器工作于降壓模式；升降壓變換器的輸入電壓小于預(yù)設(shè)電壓，控制升降壓變換器工作于升壓模式。由于Boost電路中續(xù)流二極管的存在，當(dāng)直流輸入端短路時(shí)，Boost電路內(nèi)部的續(xù)流二極管承受反向電壓截止，避免升降壓變換器的輸出端跟隨輸入端發(fā)生短路，保護(hù)升降壓變換器。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種升降壓變換器及電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在光伏逆變器等系統(tǒng)中，通常為兩級(jí)系統(tǒng)，即前級(jí)為DCDC變換器，后級(jí)為逆變電路。兩級(jí)中間為直流母線電容。

DCDC變換器采用BuckBoost變換器時(shí)，BuckBoost變換器也靈活實(shí)現(xiàn)輸入電壓與輸出電壓的控制。但是，光伏系統(tǒng)中使用BuckBoost變換器也存在以下技術(shù)問題。

參見圖1，該圖為一種傳統(tǒng)的BuckBoost變換器的示意圖。

圖1所示的傳統(tǒng)BuckBoost變換器雖然可以實(shí)現(xiàn)輸入電壓輸出電壓的靈活控制，但當(dāng)輸入短路時(shí)，即VL和Vcom短路，Vin為0，輸出電容連接的母線電壓也會(huì)短路，將引發(fā)更嚴(yán)重的損壞，該致命缺陷在光伏系統(tǒng)中不允許出現(xiàn)，即會(huì)造成直流母線短路，整個(gè)光伏系統(tǒng)癱瘓。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N升降壓變換器及電源系統(tǒng)，能夠避免升降壓變換器的輸出端跟隨輸入端發(fā)生短路，從而保護(hù)升降壓變換器。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N升降壓變換器，包括：控制器、可控開關(guān)管、續(xù)流二極管和Boost電路；

可控開關(guān)管的第一端和第二端分別連接升降壓變換器的正輸入端和Boost電路的正輸入端；

續(xù)流二極管的陽極和陰極分別連接升降壓變換器的負(fù)輸入端和可控開關(guān)管的第二端；

控制器，用于升降壓變換器的輸入電壓大于預(yù)設(shè)電壓，控制升降壓變換器工作于降壓模式；升降壓變換器的輸入電壓小于預(yù)設(shè)電壓，控制升降壓變換器工作于升壓模式。

優(yōu)選地，預(yù)設(shè)電壓為Boost電路的輸出電壓；Boost電路為兩電平Boost電路或三電平Boost電路；

當(dāng)Boost電路為三電平Boost電路時(shí)，三電平Boost電路為對(duì)稱三電平Boost電路或帶飛跨電容三電平Boost電路。

優(yōu)選地，Boost電路為兩電平Boost電路時(shí)，在升壓模式，控制器，具體用于控制可控開關(guān)管處于常通狀態(tài)，兩電平Boost電路工作于升壓狀態(tài)；在降壓模式，控制器，具體用于控制可控開關(guān)管與兩電平Boost電路中的開關(guān)管狀態(tài)相同，兩電平Boost電路工作于降壓狀態(tài)。

優(yōu)選地，兩電平Boost電路包括：第一開關(guān)管、電感和第一二極管；

電感的第一端和第二端分別連接可控開關(guān)管的第二端和第一二極管的陽極，第一開關(guān)管的第一端和第二端分別連接電感的第二端和續(xù)流二極管的陽極，第一二極管的陰極連接升降壓變換器的正輸出端。

優(yōu)選地，三電平Boost電路為對(duì)稱三電平Boost電路時(shí)，在升壓模式，控制器，具體用于控制可控開關(guān)管處于常通狀態(tài)，對(duì)稱三電平Boost電路工作于升壓狀態(tài)；在降壓模式，控制器，具體用于控制可控開關(guān)管與對(duì)稱三電平Boost電路中的開關(guān)管狀態(tài)相同，對(duì)稱三電平Boost電路工作于降壓狀態(tài)。

優(yōu)選地，對(duì)稱三電平Boost電路包括：電感、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一二極管和第二二極管；