一种升压电路、逆变装置及光伏发电装置制造方法及图纸

技术编号:33632378 阅读:14 留言:0更新日期:2022-06-02 01:38
本发明专利技术提供一种升压电路、逆变装置及光伏发电装置。该升压电路包括:第一支路:串接的第一可控开关和第二可控开关;第二支路:串接的第一二极管和第二二极管;第三支路:第一电容;输出电容组:至少一个输出电容;第一保护单元,连接第三支路的第二端和第二可控开关,用于根据第一电容的两端电压控制第二可控开关导通或关断;在第一电容的两端电压小于预设阈值时,第一保护单元使能以控制第二可开关导通;在第一电容的两端电压大于预设阈值时,第一保护单元失能以使第二可控开关关断。本发明专利技术能够降低升压电路在上电过程中开关管Q2两端的电压,优化开关管Q2的选型,降低选型成本,同时不参与升压电路的正常工作,保证升压电路正常运行。行。行。

【技术实现步骤摘要】
一种升压电路、逆变装置及光伏发电装置


[0001]本专利技术涉及电路升压
,尤其涉及一种升压电路、逆变装置及光伏发电装置。

技术介绍

[0002]光伏发电系统的输入电压在逐步提升,目前已提升到1500V,考虑到成本及其他因素,光伏逆变器的前级升压电路通常由两电平改为三电平电路。如图1所示出的飞跨电容型三电平升压电路在初始上电时,由于飞跨电容C1上的电压为零,会导致下臂开关管Q2承受全部输入电压,容易导致开关管Q2的损坏。
[0003]因此,需要提高开关管Q2的额定值或者耐压值,导致开关管Q2的选型困难或成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种升压电路、逆变装置及光伏发电装置,能够降低升压电路在上电过程中开关管Q2两端的电压,优化开关管Q2的选型,降低选型成本,同时不参与升压电路的正常工作,保证升压电路正常运行。
[0005]第一方面,本专利技术实施例提供了一种升压电路,包括:第一支路,包括串接的第一可控开关和第二可控开关;第一端通过电感连接升压电路的输入端的正极;第二端分别连接升压电路的输入端的负极和输出端的负极;第二支路,包括串接的第一二极管和第二二极管;第一端为第一二极管的阳极,连接第一支路的第一端;第二端为第二二极管的阴极,连接输出端的正极;第三支路,包括第一电容;第一端连接第二支路中第一二极管和第二二极管的公共点;第二端连接第一支路中第一可控开关和第二可控开关的公共点;输出电容组,包括至少一个输出电容;并联于输出端的正极和负极之间;第一保护单元,其连接第三支路的第二端和第二可控开关,并用于根据第一电容的两端电压控制第二可控开关导通或关断;其中,在第一电容的两端电压小于预设阈值时,第一保护单元使能以控制第二可开关导通;在第一电容的两端电压大于预设阈值时,第一保护单元失能以使第二可控开关关断。
[0006]在一种可能的实现方式中,第一保护单元包括第一TVS管,第一TVS管的阴极连接第三支路的第二端,第一TVS管的阳极第二可控开关;在第一电容的两端电压小于预设阈值时,第一TVS管导通,以控制第二可开关导通;在第一电容的两端电压大于预设阈值时,第一TVS管关断,以控制第二可控开关关断。
[0007]在一种可能的实现方式中,第一保护单元还包括第三二极管,第三二极管设置于第一TVS管和第二可控开关之间;第三二极管的阳极连接第一TVS管的阳极,第三二极管的阴极连接第二可控开关。
[0008]在一种可能的实现方式中,第一保护单元还包括第一电阻,第一电阻设置于第三二极管和第二可控开关之间。
[0009]在一种可能的实现方式中,第一保护单元还包括第三可控开关,第三可控开关的
第一端连接第三支路的第二端,第三可控开关的第二端连接第二可控开关,第三可控开关的第三端连接第一电阻;在第一电容的两端电压小于预设阈值时,第三可控开关导通,以控制第二可开关导通;在第一电容的两端电压大于预设阈值时,第三可控开关关断,以控制第二可控开关关断。
[0010]在一种可能的实现方式中,升压电路还包括第二保护单元;第二保护单元包括第二TVS管;第二TVS管的阴极连接第二支路的第二端,第二TVS管的阳极连接第三支路的第一端;在第一电容的两端电压小于预设阈值时,第二保护单元使能导通,为第一电容充电;在第一电容的两端电压大于预设阈值时,第二保护单元失能关断。
[0011]在一种可能的实现方式中,第二保护单元还包括第四二极管;第四二极管设置于第二TVS管和第三支路的第一端之间;第四二极管的阳极连接第二TVS管的阳极,第四二极管的阴极用于连接第三支路的第一端;第二保护单元还包括第二电阻;第二电阻设置于第四二极管和第三支路的第一端之间。
[0012]在一种可能的实现方式中,第二保护单元还包括第四可控开关,第四可控开关的第一端连接第二支路的第二端,第四可控开关的第二端连接第三支路的第一端,第四可控开关的第三端连接第二电阻;在第一电容的两端电压小于预设阈值时,第四可控开关导通,为第一电容充电;在第一电容的两端电压大于预设阈值时,第四可控开关关断。
[0013]第二方面,本专利技术实施例提供了一种逆变装置,包括:后级逆变电路和前级电路;所述前级电路采用如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的升压电路;所述升压电路用于将由其输入端输入的电压升压后从所述输出端输出;所述后级逆变电路的输入端耦合该升压电路的输出端,用以将其输出的直流电逆变为交流电。
[0014]第三方面,本专利技术实施例提供了一种光伏发电装置,包括光伏组件、前级电路和后级电路;所述前级电路采用如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的升压电路;所述光伏组件与升压电路一一对应且与其输入端耦合;所述升压电路用于将光伏组件的输出电压升压后由其输出端输出至后级电路。
[0015]本专利技术实施例提供的升压电路,在第三支路的第二端和第二可控开关之间,设置第一保护单元,能够根据所述第一电容的两端电压控制所述第二可控开关导通或关断,降低升压电路上电过程中第二可控开关两端的电压值。
[0016]第一,在初始上电时,电感、第一二极管、第一电容、第一保护单元、第二可控开关与输入端之间形成回路,由于电感、第一二极管、第一电容两端初始电压为零,第一电容的两端电压小于预设阈值时,第一保护单元使能以控制所述第二可开关导通,为第一电容充电。此时,第二可控开关呈导通状态,两端的电压值为零,降低了上电过程中第二可控开关的两端电压。
[0017]第二,当第一电容充电到一定值时,第一保护单元的两端电压减小,第一电容的两端电压增大。在第一电容的两端电压大于预设阈值时,所述第一保护单元失能以使所述第二可控开关关断。此时,第二可控开关的两端电压为输入端电压与第一电容的两端电压之差,小于输入端电压,降低了上电过程中第二可控开关的两端电压。
[0018]第三,本专利技术通过第一保护单元的使能和失能,控制第二可开关导通或关断,仅在升压电路的上电过程中处于使能状态,较大限度的减少了第一保护单元的工作时间,可以以较低的能耗实现降低上电过程中第二可控开关的两端电压的目的,实现第二可控开关的
优化选型。
[0019]第四,在升压电路正常工作时,第一电容的两端电压大于预设阈值,第一保护单元处于失能状态,第二保护单元不参与升压电路的正常工作,不影响其他器件的工作状态,电路整体的安全性更高;且不会为电路中其他器件带了额外损耗和额外温升,具有节能效果。
[0020]综上,本专利技术提供的升压电路,能够降低升压电路在上电过程中第二可控开关两端电压,优化第二可控开关的选型,降低选型成本,同时不参与升压电路的正常工作,保证升压电路正常运行,具有能耗低和安全性高的技术效果。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种升压电路,其特征在于,包括:第一支路,包括串接的第一可控开关和第二可控开关;第一端通过电感连接升压电路的输入端的正极;第二端分别连接升压电路的输入端的负极和输出端的负极;第二支路,包括串接的第一二极管和第二二极管;第一端为所述第一二极管的阳极,连接第一支路的第一端;第二端为第二二极管的阴极,连接所述输出端的正极;第三支路,包括第一电容;第一端连接所述第二支路中所述第一二极管和所述第二二极管的公共点;第二端连接所述第一支路中所述第一可控开关和第二可控开关的公共点;输出电容组,包括至少一个输出电容;并联于所述输出端的正极和负极之间;第一保护单元,其连接所述第三支路的第二端和所述第二可控开关,并用于根据所述第一电容的两端电压控制所述第二可控开关导通或关断;其中,在所述第一电容的两端电压小于预设阈值时,所述第一保护单元使能以控制所述第二可开关导通;在所述第一电容的两端电压大于预设阈值时,所述第一保护单元失能以使所述第二可控开关关断。2.根据权利要求1所述的升压电路,其特征在于,所述第一保护单元包括第一TVS管,所述第一TVS管的阴极连接所述第三支路的第二端,所述第一TVS管的阳极所述第二可控开关;在所述第一电容的两端电压小于预设阈值时,所述第一TVS管导通,以控制所述第二可开关导通;在所述第一电容的两端电压大于预设阈值时,所述第一TVS管关断,以控制所述第二可控开关关断。3.根据权利要求2所述的升压电路,其特征在于,所述第一保护单元还包括第三二极管,所述第三二极管设置于所述第一TVS管和所述第二可控开关之间;所述第三二极管的阳极连接所述第一TVS管的阳极,所述第三二极管的阴极连接所述第二可控开关。4.根据权利要求3所述的升压电路,其特征在于,所述第一保护单元还包括第一电阻,所述第一电阻设置于所述第三二极管和所述第二可控开关之间。5.根据权利要求2至4中任一项所述的升压电路,其特征在于,所述第一保护单元还包括第三可控开关,所述第三可控开关的第一端连接所述第三支路的第二端,所述第三可控开关的第二端连接所述第二可控开关,所述第三可控开关的第三端连接所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈书生陈新焕林加富朱秋明
申请(专利权)人:厦门科华数能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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