升降压型功率优化器及其控制方法和控制装置制造方法及图纸

本申请公开了升降压型功率优化器及其控制方法和控制装置，以同时实现低成本、高精度的MPPT和高性能的暂稳态控制。该方法包括：采集升降压型功率优化器的输入电压V1和输出电压V2；比较V1与V2的大小；若V1

【技术实现步骤摘要】
升降压型功率优化器及其控制方法和控制装置
本专利技术涉及光伏发电
，更具体地说，涉及升降压型功率优化器及其控制方法和控制装置。
技术介绍
功率优化器用于对光伏组件执行MPPT(MaximumPowerPointTracking，最大功率点跟踪控制)，使光伏组件输出功率最大化。功率优化器最常见的是采用升降压DC/DC拓扑，这种功率优化器称为升降压型功率优化器。升降压型功率优化器为实现高精度的MPPT，需要采集光伏组件的输出电压和输出电流iPV做功率计算；同时，为获得更高的暂稳态控制性能，需要采集电感电流iL做电流内环控制。如果用两个电流采样电路分别采集iPV和iL，成本太高，因此现有的做法是仅采集一个电流，另一个电流通过占空比折算的方式得到。但是，由于存在PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)死区和电路损耗等因素，在不同的输入输出电压状态、负载率状态下，折算精度会呈非线性变化，导致MPPT精度或暂稳态控制性能不高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了升降压型功率优化器及其控制方法和控制装置，以同时实现低成本、高精度的MPPT和高性能的暂稳态控制。一种升降压型功率优化器控制方法，所述升降压型功率优化器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第一二极管D1、第二二极管D2、电感L、输入电容C1和输出电容C2，其中：第一开关管S1的第一端接输入电容C1的正极，第一开关管S1的第二端接电感L的一端以及第一二极管D1的阴极，电感L的另一端接第二二极管D2的阳极以及第二开关管S2的第一端，第二二极管D2的阴极接输出电容C2的正极，输出电容C2的负极、第二开关管S2的第二端、第一二极管D1的阳极、输入电容C1的负极连接于一点；所述升降压型功率优化器控制方法包括：采集升降压型功率优化器的输入电压V1和输出电压V2；比较V1与V2的大小；若V1<V2，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2进行高频斩波，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算；若V1>V2，控制第二开关管S2关断，第一开关管S1进行高频斩波，此时根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。可选的，所述比较V1与V2的大小后，还包括：若V1＝V2，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2关断，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算，或者根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。一种升降压型功率优化器控制方法，所述升降压型功率优化器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管Q1、第四开关管Q2、电感L、输入电容C1和输出电容C2，其中：第一开关管S1的第一端接输入电容C1的正极，第一开关管S1的第二端接电感L的一端以及第三开关管Q1的第一端，电感L的另一端接第四开关管Q2的第二端以及第二开关管S2的第一端，第四开关管Q2的第一端接输出电容C2的正极，输出电容C2的负极、第二开关管S2的第二端、第三开关管Q1的第二端、输入电容C1的负极连接于一点；其中，第三开关管Q1、第四开关管Q2均带有反并联二极管。所述升降压型功率优化器控制方法包括：采集升降压型功率优化器的输入电压V1和输出电压V2；比较V1与V2的大小，以及绝对值|V1-V2|与预设值a的大小，a>0；若V1<V2并且|V1-V2|>a，则：控制第一开关管S1导通，第二开关管S2进行高频斩波，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算；若V1>V2并且|V1-V2|>a，则：控制第二开关管S2关断，第一开关管S1进行高频斩波，此时根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算；若|V1-V2|≤a，则：控制第一开关管S1和第二开关管S2进行高频斩波，计算第一开关管S1的占空比D1和第二开关管S2的占空比D2，比较1-D1与D2的大小，如果1-D1≤D2，根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算，如果1-D1>D2，根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。可选的，所述比较V1与V2的大小后，还包括：若V1＝V2，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2关断，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算，或者根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。一种升降压型功率优化器控制装置，所述升降压型功率优化器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第一二极管D1、第二二极管D2、电感L、输入电容C1和输出电容C2，其中：第一开关管S1的第一端接输入电容C1的正极，第一开关管S1的第二端接电感L的一端以及第一二极管D1的阴极，电感L的另一端接第二二极管D2的阳极以及第二开关管S2的第一端，第二二极管D2的阴极接输出电容C2的正极，输出电容C2的负极、第二开关管S2的第二端、第一二极管D1的阳极、输入电容C1的负极连接于一点；所述升降压型功率优化器控制装置包括：电压采样单元，用于采集升降压型功率优化器的输入电压V1和输出电压V2；第一比较单元，用于比较V1与V2的大小；第一控制单元，用于在V1<V2时，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2进行高频斩波，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算；第二控制单元，用于在V1>V2时，控制第二开关管S2关断，第一开关管S1进行高频斩波，此时根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。可选的，所述升降压型功率优化器控制装置，还包括：第三控制单元，用于在V1＝V2时，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2关断，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算，或者根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。一种升降压型功率优化器控制装置，所述升降压型功率优化器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管Q1、第四开关管Q2、电感L、输入电容C1和输出电容C2，其中：第一开关管S1的第一端接输入电容C1的正极，第一开关管S1的第二端接电感L的一端以及第三开关管Q1的第一端，电感L的另一端接第四开关管Q2的第二端以及第二开关管S2的第一端，第四开关管Q2的第一端接输出电容C2的正极，输出电容C2的负极、第二开关管S2的第二端、第三开关管Q1的第二端、输入电容C1的负极连接于一点；其中，第三开关管Q1、第四开关管Q2均带有反并联二极管。所述升降压型功率优化器控制装置包括：电压采样单元，用于采集升降压型功率优化器的输入电压V1和输出电压V2；第二比较单元，用于比较V1与V2的大小，以及绝对值|V1-V2|与预设值a的大小，a>0；第四控制单元，用于在V1<V2并且|V1-V2|>a时，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2进行高频斩波，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算；第五控制单元，用于在V1>V2并且|V1-V2|>a时，控制第二开关管S2关断，第一开关管S1进行高频斩波，此时根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算；第六控制单元，用于在|V1-V2|≤a时，控制第一开关管S1和第二开关管S2进行高频斩波，计算第一开关管S1的占空比D1和第二开关管S2的占空比D2，比较1-D1与D2的大小，如果1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种升降压型功率优化器控制方法，其特征在于，所述升降压型功率优化器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第一二极管D1、第二二极管D2、电感L、输入电容C1和输出电容C2，其中：第一开关管S1的第一端接输入电容C1的正极，第一开关管S1的第二端接电感L的一端以及第一二极管D1的阴极，电感L的另一端接第二二极管D2的阳极以及第二开关管S2的第一端，第二二极管D2的阴极接输出电容C2的正极，输出电容C2的负极、第二开关管S2的第二端、第一二极管D1的阳极、输入电容C1的负极连接于一点；所述升降压型功率优化器控制方法包括：采集升降压型功率优化器的输入电压V1和输出电压V2；比较V1与V2的大小；若V1

【技术特征摘要】
1.一种升降压型功率优化器控制方法，其特征在于，所述升降压型功率优化器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第一二极管D1、第二二极管D2、电感L、输入电容C1和输出电容C2，其中：第一开关管S1的第一端接输入电容C1的正极，第一开关管S1的第二端接电感L的一端以及第一二极管D1的阴极，电感L的另一端接第二二极管D2的阳极以及第二开关管S2的第一端，第二二极管D2的阴极接输出电容C2的正极，输出电容C2的负极、第二开关管S2的第二端、第一二极管D1的阳极、输入电容C1的负极连接于一点；所述升降压型功率优化器控制方法包括：采集升降压型功率优化器的输入电压V1和输出电压V2；比较V1与V2的大小；若V1<V2，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2进行高频斩波，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算；若V1>V2，控制第二开关管S2关断，第一开关管S1进行高频斩波，此时根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。2.根据权利要求1所述的升降压型功率优化器控制方法，其特征在于，所述比较V1与V2的大小后，还包括：若V1＝V2，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2关断，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算，或者根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。3.一种升降压型功率优化器控制方法，其特征在于，所述升降压型功率优化器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管Q1、第四开关管Q2、电感L、输入电容C1和输出电容C2，其中：第一开关管S1的第一端接输入电容C1的正极，第一开关管S1的第二端接电感L的一端以及第三开关管Q1的第一端，电感L的另一端接第四开关管Q2的第二端以及第二开关管S2的第一端，第四开关管Q2的第一端接输出电容C2的正极，输出电容C2的负极、第二开关管S2的第二端、第三开关管Q1的第二端、输入电容C1的负极连接于一点；其中，第三开关管Q1、第四开关管Q2均带有反并联二极管；所述升降压型功率优化器控制方法包括：采集升降压型功率优化器的输入电压V1和输出电压V2；比较V1与V2的大小，以及绝对值|V1-V2|与预设值a的大小，a>0；若V1<V2并且|V1-V2|>a，则：控制第一开关管S1导通，第二开关管S2进行高频斩波，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算；若V1>V2并且|V1-V2|>a，则：控制第二开关管S2关断，第一开关管S1进行高频斩波，此时根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算；若|V1-V2|≤a，则：控制第一开关管S1和第二开关管S2进行高频斩波，计算第一开关管S1的占空比D1和第二开关管S2的占空比D2，比较1-D1与D2的大小，如果1-D1≤D2，根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算，如果1-D1>D2，根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。4.根据权利要求3所述的升降压型功率优化器控制方法，其特征在于，所述比较V1与V2的大小后，还包括：若V1＝V2，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2关断，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算，或者根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。5.一种升降压型功率优化器控制装置，其特征在于，所述升降压型功率优化器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第一二极管D1、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞雁飞，倪华，柏杨，孔德鹏，于坤，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34