一种基于磁集成的光伏设备及工作方法技术

本发明专利技术提供了一种基于磁集成的光伏设备及工作方法，该光伏设备包括功率转换电路，用于对电压进行升压、降压或交直流转换；磁集成磁芯结构，所述磁集成磁芯结构包括中柱和磁柱；所述磁柱与所述功率转换电路电连接；所述中柱与所述磁柱电连接，不同的所述功率转换电路之间通过所述中柱形成磁场回路，保证减小磁芯结构的体积，增大能量利用率。增大能量利用率。增大能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁集成的光伏设备及工作方法


[0001]本专利技术涉及光伏设备
，具体而言，涉及一种基于磁集成的光伏设备及工作方法。

技术介绍

[0002]在光伏发电、电动汽车和航空航天等领域中，电感器、变压器等磁性体是不可缺少的零部件，也是影响设备体积、重量、能量转换效率的重要因素之一。在光伏
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电池联合供电系统中，电池的引入提高了系统能量的利用率，同时也导致系统更加复杂，在现有的技术方案中，对于电感或功率变压器，通常采用独立的磁芯绕制方案，磁芯体积体积较大，进而导致转换效率不高。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是如何减小光伏系统中磁芯结构的体积。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于磁集成的光伏设备，包括：功率转换电路，用于对电压进行升压、降压或交直流转换，所述功率转换电路包括第一DC/DC电路，第二DC/DC电路和DC/AC逆变电路，所述第一DC/DC电路与所述磁柱通过线圈电连接，用于稳定来自光伏板的直流电压，所述第二DC/DC电路与所述磁柱通过线圈电连接，用于稳定电池输入/输出的直流电压，所述DC/AC逆变电路与所述磁柱通过线圈电连接，用于将直流电转换为输入电网的交流电；磁集成磁芯结构，所述磁集成磁芯结构包括中柱和磁柱，所述中柱位于所述磁集成磁芯结构的中心处，所述磁集成磁芯结构还包括上轭和下轭，所述中柱和所述磁柱的一端通过所述上轭连接，所述中柱和所述磁柱的另一端通过所述下轭连接；所述磁柱与所述功率转换电路电连接；所述中柱与所述磁柱电连接，不同的所述功率转换电路之间通过所述中柱形成磁场回路。
[0005]可选地，所述磁柱包括第一柱体、第二柱体、第三柱体、第四柱体、第五柱体和第六柱体，所述第一柱体、所述第二柱体和所述第三柱体位于所述中柱的一侧，所述第四柱体、所述第五柱体和所述第六柱体位于所述中柱的另一侧。
[0006]可选地，所述第一DC/DC电路与所述第一柱体和所述第二柱体电连接；所述第二DC/DC电路与所述第三柱体和所述第四柱体电连接；所述DC/AC逆变电路与所述第五柱体和所述第六柱体电连接。
[0007]可选地，所述DC/AC逆变电路为全桥拓扑结构，用于与所述电网电连接，所述DC/AC逆变电路包括第一功率电感、第二功率电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一功率电感分别与所述第二开关管和所述第四开关管电连接，所述第二功率电感分别与所述第一开关管和所述第三开关管电连接，当所述第一开关管和所述第四开关管导通时，所述第二开关管和所述第三开关管截止，所述第一功率电感和所述第二功率电感充电蓄能。
[0008]可选地，所述第一DC/DC电路为2路BOOST拓扑结构，用于增加功率密度、稳定电压，
所述第一DC/DC电路用于与最大功率点跟踪太阳能控制器和所述光伏板电连接，所述第一DC/DC电路包括第三功率电感、第四功率电感、第一二极管、第二二极管、第五开关管和第六开关管，所述第三功率电感、所述第一二极管和所述第五开关管电连接，所述第四功率电感、所述第二二极管和所述第六开关管电连接。
[0009]可选地，所述第二DC/DC电路为全桥LLC拓扑结构，用于与所述电池电连接，所述第二DC/DC电路包括功率变压器、谐振电感、谐振电容、四个高压侧开关管和四个低压侧开关管，四个所述高压侧开关管、所述谐振电感、所述谐振电容与所述功率变压器的原边绕组电连接，四个所述低压侧开关管与所述功率变压器的副边绕组电连接。
[0010]相对于现有技术，本专利技术将磁柱与功率转换电路电连接，使磁柱与中柱共同形成回路，不同的功率转换电路通过中柱电连接，形成所有功率转换电路之间共有的磁场回路，保证通过共有的磁场回路满足不同的工作场景，功率转换单路与磁集成磁芯结构相互配合，可以有效减小磁芯结构的体积，增加功率密度。
[0011]另一方面，本专利技术还提供一种光伏设备工作方法，应用于上述的基于磁集成的光伏设备，所述光伏设备方法包括：判断光伏板的发电功率是否超过预设发电功率，获得第一判断结果；在所述第一判断结果的基础上判断电池的电量是否超过预设电量，获得第二判断结果；在所述第二判断结果的基础上判断当前时间点是否处于预设的时间段，获得第三判断结果；基于所述第三判断结果确定所述光伏设备的工作策略。
[0012]由此，通过三个步骤的判断，可以根据光伏设备当前所处的环境一步步确定光伏设备的工作策略。
[0013]可选地，所述基于所述第三判断结果确定所述光伏设备的工作策略包括：基于所述第三判断结果确定所述光伏设备中的能量走向。
[0014]由此，确定光伏设备的能量走向，以获得合适的工作模式。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例的基于磁集成的光伏设备的立体图；图2为本专利技术实施例的基于磁集成的光伏设备的左视图；图3为本专利技术实施例的第一DC/DC电路的部分电路图；图4为本专利技术实施例的第一DC/DC电路的部分电路图；图5为本专利技术实施例的第二DC/DC电路的电路图；图6为本专利技术实施例的DC/AC逆变电路的电路图；图7为本专利技术实施例的磁集成的光伏设备的系统框图；图8为本专利技术实施例的光伏设备工作方法的流程示意图。
[0016]附图标记说明：1
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上轭；2
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中柱；3
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第一柱体；4
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第二柱体；5
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第三柱体；6
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第四柱体；7
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第五柱体；8
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第六柱体；9
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下轭。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术
的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本专利技术的某些实施例，然而应当理解的是，本专利技术可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本专利技术。应当理解的是，本专利技术的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本专利技术的保护范围。
[0018]应当理解，本专利技术的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本专利技术的范围在此方面不受限制。
[0019]本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”；术语“可选地”表示“可选的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本专利技术中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
[0020]本专利技术的实施例的附图中设置有坐标系XYZ，其中X轴的正向代表前方，X轴的反向代表后方，Y轴的正向代表右方，Y轴的反向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁集成的光伏设备，其特征在于，包括：功率转换电路，用于对电压进行升压、降压或交直流转换，所述功率转换电路包括第一DC/DC电路，第二DC/DC电路和DC/AC逆变电路，所述第一DC/DC电路与磁柱通过线圈电连接，用于稳定来自光伏板的直流电压，所述第二DC/DC电路与所述磁柱通过线圈电连接，用于稳定电池输入/输出的直流电压，所述DC/AC逆变电路与所述磁柱通过线圈电连接，用于将直流电转换为输入电网的交流电；磁集成磁芯结构，所述磁集成磁芯结构包括中柱（2）和所述磁柱，所述中柱（2）位于所述磁集成磁芯结构的中心处，所述磁集成磁芯结构还包括上轭（1）和下轭（9），所述中柱（2）和所述磁柱的一端通过所述上轭（1）连接，所述中柱（2）和所述磁柱的另一端通过所述下轭（9）连接；所述磁柱与所述功率转换电路电连接；所述中柱（2）与所述磁柱电连接，不同的所述功率转换电路之间通过所述中柱（2）形成磁场回路。2.根据权利要求1所述的基于磁集成的光伏设备，其特征在于，所述磁柱包括第一柱体（3）、第二柱体（4）、第三柱体（5）、第四柱体（6）、第五柱体（7）和第六柱体（8），所述第一柱体（3）、所述第二柱体（4）和所述第三柱体（5）位于所述中柱（2）的一侧，所述第四柱体（6）、所述第五柱体（7）和所述第六柱体（8）位于所述中柱（2）的另一侧。3.根据权利要求2所述的基于磁集成的光伏设备，其特征在于，所述第一DC/DC电路与所述第一柱体（3）和所述第二柱体（4）电连接；所述第二DC/DC电路与所述第三柱体（5）和所述第四柱体（6）电连接；所述DC/AC逆变电路与所述第五柱体（7）和所述第六柱体（8）电连接。4.根据权利要求3所述的基于磁集成的光伏设备，其特征在于，所述DC/AC逆变电路为全桥拓扑结构，用于与所述电网电连接，所述DC/AC逆变电路包括第一功率电感、第二功率电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一鸣，许颇，周东，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：