部分功率转换器制造技术

本发明专利技术涉及一种部分功率转换器，用于连接到作为输入端的至少一个光伏板和直流输出总线，所述至少一个光伏板产生直流电，所述部分功率转换器包括：光伏侧转换器，包括至少两个开关单元；总线侧转换器，包括至少两个开关单元，所述总线侧转换器用于切换所述光伏侧转换器的总电流；储能元件，连接在所述光伏侧转换器与所述总线侧转换器之间；间接电压源，用于调节所述储能元件；其中，所述光伏侧转换器、所述总线侧转换器和所述储能元件并联连接在所述部分功率转换器的第一节点与第二节点之间。述部分功率转换器的第一节点与第二节点之间。述部分功率转换器的第一节点与第二节点之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】部分功率转换器


[0001]本专利技术涉及一种部分功率转换器和一种用于部分功率转换的方法。特别地，本专利技术涉及用于太阳能电能转换系统中的DC/DC转换器的电路拓扑领域。太阳能板产生的电能通过最大功率点跟踪(MaximumPowerPointTracking，MPPT)电路和算法进行高效提取。具体地，本专利技术涉及此类MPPT转换器拓扑，所述MPPT转换器拓扑将太阳能板的DC电能高效地转换为另一种形式的DC电能。

技术介绍

[0002]用于此类MPPTDC/DC全功率转换器的现有技术使用高压半导体器件或多个串联/并联的低压器件来形成转换器电路，这不仅增加了成本，而且降低了可靠性。其次，这些应用在以下方面需要更高的效率：电效率(输出功率对输入功率)；重量效率(输出功率对重量)；尺寸效率(输出功率对尺寸)。目前，现有的转换器装置处理输入源的全功率，以便转换为输出负载。这称为全功率处理，其需要安装全电压和额定电流的半导体器件。这会提高成本，导致高损耗，并增加体积和重量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于为上述应用中的功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种部分功率转换器(101)，其特征在于，用于连接到作为输入端的至少一个光伏板(140、141
……
)和直流输出总线(160)，所述至少一个光伏板(140、141
……
)产生直流电(113，I
L
)，所述部分功率转换器(101)包括：光伏侧转换器(110)，包括至少两个开关单元(111、112)，其中，所述光伏侧转换器(110)包括连接到第一节点(C)的第一端子、连接到第二节点(D)的第二端子以及用于将所述部分功率转换器(101)连接到所述至少一个光伏板(140)的第三端子(113)；总线侧转换器(120)，包括至少两个开关单元(121、122)，所述总线侧转换器(120)用于切换所述光伏侧转换器(110)的总电流(I
tot
)，其中，所述总线侧转换器(120)包括连接到所述第一节点(C)的第一端子、连接到所述第二节点(D)的第二端子以及用于连接所述直流输出总线(160)的第三端子；储能元件(150)，连接在所述光伏侧转换器(110)与所述总线侧转换器(120)之间；间接电压源(130)，用于调节所述储能元件(150)；其中，所述光伏侧转换器(110)、所述总线侧转换器(120)和所述储能元件(150)并联连接在所述部分功率转换器(101)的所述第一节点(C)与所述第二节点(D)之间。2.根据权利要求1所述的部分功率转换器(101)，其特征在于，所述储能元件(150)包括缓冲电容器。3.根据权利要求1所述的部分功率转换器(101)，其特征在于，第一电流通路(301)布置在所述部分功率转换器(101)的所述第二节点(152，D)与所述第一节点(151，C)之间；第二电流通路(302)布置在所述部分功率转换器(101)的所述第一节点(151，C)与所述第二节点(152，D)之间。4.根据上述权利要求中任一项所述的部分功率转换器(101)，其特征在于，包括：至少一个其它光伏侧转换器(110)，包括连接到所述第一节点(151，C)的第一端子、连接到所述第二节点(152，D)的第二端子以及可连接到至少一个其它光伏板(141、142、143)的第三端子。5.根据上述权利要求中任一项所述的部分功率转换器(101)，其特征在于，所述光伏侧转换器的所述开关元件被布置成形成两电平桥臂或多电平桥臂。6.根据上述权利要求中任一项所述的部分功率转换器(101)，其特征在于，所述总线侧转换器的所述开关元件被布置成形成两电平桥臂或多电平桥臂。7.根据上述权利要求中任一项所述的部分功率转换器(101)，其特征在于，所述光伏侧转换器包括电感器(311)，用于从所述光伏板(140)接收所述直流电(I
L
)。8.根据上述权利要求中任一项所述的部分功率转换器(101)，其特征在于，包括控制器(190)，所述控制器(190)用于控制所述光伏侧转换器和所述总线侧转换器的所述开关单元，以根据所述部分功率转换器(101)的占空比调整所述部分功率转换器(101)上的电压。9.根据权利要求8所述的部分功率转换器(101)，其特征在于，所述控制器(190)用于将所述部分功率转换器(101)上的电压调整为(1
‑
2D)Vp的值，以便根据方程Vin＝(1
‑
2D)Vp+Vbus合成所述光伏板(140)产生的电压(Vin)；其中，Vin是所述光伏板(140)产生的所述电压，Vp是所述储能元件(150)上的电压，
Vbus是所述DC总线(160)上的电压，D是所述部分功率转换器(101)的所述占空比。10.根据权利要求8或9所述的部分功率转换器(101)，其特征在于，所述控制器(190)用于根据所述光伏板(140)的最大功率点跟踪特性调整所述部分功率转换器(101)上的所述电压。11.一种部分功率系统(100)，其特征在于，包括：光伏板(140)，用于产生输入电压(Vin)；直流总线(160)，用于接收总线电压(Vbus)；根据上述权利要求中任一项所述的部分功率转换器(101)，串联连接在所述光伏板(140)与所述直流总线(160)之间；其中，所述部分功率系统(100)用于将所述光伏板(140)产生的所述输入电压(Vin)划分为所述部分功率转换器(101)上的电压和所述直流总线(160)上的总线电压(Vbus)。12.根据权利要求11所述的部分功率系统(100)，其特征在于，所述间接电压源(130)包括电池(132)，用于经由DC/DC转换器(131)调节所述部分功率转换器(101)上的压降(Vp)。13.根据权利要求11所述的部分功率系统(100)，其特征在于，所述间接电压源(130)包括直流电源(134)，用于经由隔离式DC/DC转换器(133)调节所述部分功率转换器(101)上的压降(Vp)。14.根据权利要求13所述的部分功率系统(100)，其特征在于，所述直流电源(134)连接到所述直流总线(160)，以接收所述总线电压(Vbus)。15.根据权利要求11至14中任一项所述的部分功率系统(100)，其特征在于，所述直流总线(160)经由DC/AC转换器(161)连接到配电网(162)。16.根据权利要求11至15中任一项所述的部分功率系统(100)，其特征在于，所述部分功率转换器(101)基于低压半导体器件构造。17.一种部分功率转换器(101)，其特征在于，用于连接到作为输入端的至少一个或多个光伏板(140、141
……
)和直流输出总线(160)，所述光伏板(140、141
……
)产生直流电(I
L1
、I
L2
……
)，所述部分功率转换器(101)包括：每个光伏板(140、141
……
)的光伏侧转换器(110)，每个光伏侧转换器(110)包括至少两个开关单元(111、112)，所述光伏侧转换器(110)用于通过将所述至少两个开关(111、112)设置为分别启用所述部分功率转换器(101)的第一电流通路(301)或第二电流通路(302)，经由所述第一电流通路(301)或所述第二电流通路(302)切换所述直流电(I
L
)；总线侧转换器(120)，包括至少两个开关单元(121、122)，所述总线侧转换器(120)用于通过将所述至少两个开关(121、122)设置为分别启用所述部分功率转换器(101)的所述第一电流通路(301)或所述第二电流通路(302)，经由所述第一电流通路(301)或所述第二电流通路(302)切换所述直流电(I
tot
)；储能元件(150)，连接在所述光伏侧转换器(110)与所述总线侧转换器(120)之间，其中，所述储能元件(150)用于：当所述光伏侧转换器(110)和所述总线侧转换器(120)用于经由所述第一电流通路(301)切换所述直流电(I
L
)时，在所述部分功率转换器(101)上产生负压降(Vp)；当所述光伏侧转换器(110)和所述总线侧转换器(120)用于经由所述第二电流通路(302)切换所述直流电(I
L
)...

【专利技术属性】
技术研发人员：权永大，皮尼万，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：