【技术实现步骤摘要】
具有差分功率处理能力的直流变换器拓扑及控制方法
[0001]本专利技术属于电力电子变换
，尤其涉及一种具有差分功率处理能力的直流变换器拓扑及控制方法。
技术介绍
[0002]分布式光伏（PV）发电系统的一个重要特征是实现光伏阵列的最大功率输出。当光伏阵列中的光伏组件暴露在不同的环境条件下，例如辐照度水平或工作温度差异时，每个组件都会表现出不匹配的I
‑
U特性。由于光伏组件通常串联起来以获得更高的电压输出，因此各个光伏组件的电流都是相同的，这就会导致由多个光伏组件构成的光伏阵列的P
‑
U特性中出现多个局部最大功率点。然而尽管光伏阵列工作于局部最大功率点，这也并不代表各个光伏组件皆工作于各自的最大功率点，因此光伏模块工作特性的不匹配将显著降低光伏阵列的功率输出。随着串联模块数量的增加，环境差异造成的不匹配问题会更加严重。
[0003]针对多个光伏组件功率失配的问题，目前主要的解决方法为采用输入独立输出串联（IIOS）结构+功率均衡单元的形式，通过为每个光伏组件配置一个子模块实现每...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有差分功率处理能力的直流变换器拓扑，其特征在于，包括输入电容组，光伏阵列经输入电容组后与集成双飞跨电容的三端口直流变换器开关管连接；集成双飞跨电容的三端口直流变换器开关管经一个变压器以及开关组后与输出电容组连接。2.根据权利要求1所述的一种具有差分功率处理能力的直流变换器拓扑，其特征在于，光伏阵列包括第一光伏阵列PV#1，第二光伏阵列PV#2，集成双飞跨电容的三端口直流变换器开关管包括第一主开关管S1、第二主开关管S2、第三主开关管S3、第四主开关管S4、第一辅助开关管S
d2
、第二辅助开关管S
d3
、飞跨电容C
f
以及串联电感L
s
；变压器匝比为K：1，输入电容组包括第一输入电容C
i1
、第二输入电容C
i2
以及辅助电感L
b
，开关组包括第五主开关管S5和第六主开关管S6，输出电容组第一输出电容C
o1
和第二输出电容C
o2
。3.根据权利要求2所述的一种具有差分功率处理能力的直流变换器拓扑，其特征在于，所述第一光伏阵列PV#1的正极与所述第一输入电容C
i1
的正极、所述第一开关管S1的漏极相连；所述第一光伏阵列PV#1的负极与所述辅助电感L
b
的一端、所述第二光伏阵列PV#2的正极相连；所述第一输入电容C
i1
的负极与所述变压器原边侧一端、所述第二输入电容C
i2
的正极相连；所述第二光伏阵列PV#2的负极与所述第二输入电容C
i2
的负极、所述第四开关管S4的源极相连。4.根据权利要求3所述的一种具有差分功率处理能力的直流变换器拓扑，其特征在于，所述第一辅助开关管S
d2
的漏极与所述第一主开关管S1的源极、所述第二主开关管S2的漏极所述飞跨电容C
f
的一端相连；所述第一辅助开关管S
d2
的源极与所述辅助电感L
b
的一端、所述第二辅助开关管S
d3
的漏极相连；所述第二辅助开关管S
d3
的源极与所述飞跨电容C
f
的一端、所述第三主开关管S3的源极、所述第四主开关管S4的漏极相连；所述第二主开关管S2的源极与所述串联电感L
s
的一端、所述第三主开关管S3的漏极相连；所述串联电感L
s
的另一端与所述变压器原边侧一端相连；所述变压器副边侧与所述第五主开关管S5的源极、所述第六主开关管S6的漏极相连；所述第五主开关管S5的漏极与所述第一输出电容C
o1
的正极、所述直流母线的正极相连；所述第六主开关管S6的源极与所述第二输出电容C
o2
的负极、所述直流母线的负极相连；所述第一输出电容C
o1
的负极与所述变压器副边侧一端、所述第二输出电容C
o2
的正极相连。5.根据权利要求4所述的一种具有差分功率处理能力的直流变换器拓扑，其特征在于，所述第一辅助开关管S
d2
与所述第二辅助开关管S
d3
互补导通并设置一定死区；所述第一主开关管S1与所述第四主开关管S4互补导通并设置一定死区；所述第二主开关管S2与所述第三主开关管S3互补导通并设置一定死区；所述第五主开关管S5与所述第六主开关管S6互补导通并设置一定死区。6.一种适用于权利要求5所述具有差分功率处理能力的直流变换器拓扑的控制方法，其特征在于，通过控制第一主开关管S1、第四主开关管S4与第五主开关管S5、第六主开关管S6间的移相角实现变换器传输功率的控制，具体是：辅助电感L
b
上的电流与所述串联电感L
s
上的电流均会流经所述飞跨电容C
f
，通过改变所述第一主开关管S1、所述第四主开关管S4与所述第二主开关管S2、所述第三主开关管S3之间的移相角φ能够控制所述飞跨电容...
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