【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源领域，尤其是电源变换装置及供电系统。
技术介绍
1、低压蓄电池系统、微型逆变器系统等用于将低压蓄电池或光伏组件(电压如在40v左右)的电转换为电网或交流负载可以用的电。目前，这种低压蓄电池系统、微型逆变器系统成为很受市场欢迎的产品，尤其是在欧美国家。
2、低压蓄电池系统、微型逆变器系统等需要将低压蓄电池或光伏组件(电压如在40v左右)的电压经升压电路升压后，经后级的逆变器逆变成交流电。升压电路需要高升压增益，将输入电压升压到400v才能为后级逆变器并网发电提供足够的电压。
3、在低压蓄电池系统、微型逆变器系统中，boost，buck-boost是典型的非隔离型升压拓扑，其使用电感存储能量再利用电感的电流源特性将输出电压抬高。可参阅图1所示的现有的典型非隔离微型逆变器系统框图示意图，光伏组件pv或蓄电池bat110、boost120和逆变器130依次级联，形成低压蓄电池系统、微型逆变器系统。这也是目前主流的非隔离低压蓄电池系统、微型逆变器系统。其安规距离、机壳设计以及结构设计等都已形成完整、系统的认证标准，因此易于市场化。设计者在设计时也可参考这套认证标准来设计，而确保产品符合各国认证标准，避免人力、物力、财力等的浪费。
4、然而，这种使用电感电流储能再释放能量的升压方式，主动开关的关断点都是储能电流的最高点，因此关断损耗比较大，如果要较高的升压，需要很大的占空比。再就是这种储能，再释放能量给负载或电网的方式，存在一个能量传输的滞后。硬开关加上滞后性，在高增益的应用场合，拓扑的
5、另一种升压电路使用高频变压器作为升压的主要器件，利用变压器匝比来提升输出电压。可参阅图2所示的现有的典型隔离微型逆变器系统框图示意图，光伏组件pv或蓄电池bat210、隔离变换器220和逆变器230依次级联，形成低压蓄电池系统、微型逆变器系统。典型的可以升压的隔离变换器拓扑有flyback，llc，移相全桥等。而这么多年的发展已经成为行业共识的llc电路是隔离型电路里面损耗最低，转换效率最高的。主要的原因是因为励磁电流软开通和励磁电流软关断，因此开关损耗都非常小。而flyback、移相全桥等电路同传统pwm电路类似，即使有机会实现软开通也必然存在大电流下的硬关断，损耗较高，效率不如llc。因此目前llc是公认的转换效率最高的拓扑。
6、然而，对于低压蓄电池系统、微型逆变器系统等，蓄电池和光伏组件除了电压低以外，还有一个非常大的特点是电压范围宽。如对于48v的蓄电池，能量释放到最后差不多在42v，浮充电压最高会达到55v。对于单块600w的光伏组件，最大功率电压可以低到35v，而开路电压在低温情况下有可能达到60v。宽的输入电压意味着需要宽范围的电压增益，这对llc是不利的。因为这需要llc工作在较宽的开关频率范围内，若希望控制器所能提供的开关频率范围增大，以及llc中开关管所能承受的开关频率范围增大，则需要更高性能的控制器或开关器件，这无疑增加llc的成本。另一方面，更宽的开关频率范围会使得器件运行在极限状态，而导致器件性能较差，如对其它器件的干扰更大，而导致变换器可靠性差。并且同时也导致器件损耗随之增加,从而降低变换器效率，因此llc只有工作在谐振点时效率才最高。
7、如何能同时解决高升压，高效率，还有宽的增益范围，成为业界研究的重点。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种电源变换装置，包括：谐振dc/dc变换器，用于将其输入端接收的输入电压变换为其输出端输出的第一输出电压；非隔离升压dc/dc变换器，其输入端与所述谐振dc/dc变换器的输入端并联，其输出端与所述谐振dc/dc变换器的输出端串联，用于将所述输入电压变换为其输出端输出的第二输出电压；控制器，用于输出开关控制信号，以控制所述谐振dc/dc变换器和所述非隔离升压dc/dc变换器工作在第一工作模式或第二工作模式，其中：在第一工作模式中，在所述输入电压位于第一电压范围时，控制所述非隔离升压dc/dc变换器的增益为1，所述谐振dc/dc变换器以其谐振频率工作；在第二工作模式中，在所述输入电压位于第二电压范围时，控制所述非隔离升压dc/dc变换器的增益大于1，所述谐振dc/dc变换器以其谐振频率工作，且所述谐振dc/dc变换器承受的功率大于所述非隔离升压dc/dc变换器承受的功率，其中所述第二电压范围内的电压值小于所述第一电压范围内的电压值。
2、更进一步的，所述非隔离升压dc/dc变换器为boost电路。
3、更进一步的，在所述第一工作模式中，所述控制器控制所述boost电路中的开关管一直处于关闭状态。
4、更进一步的，在所述第二工作模式中，所述控制器输出pwm开关控制信号至所述boost电路中的开关管的控制端，控制所述boost电路中的开关管处于高频开关状态。
5、更进一步的，所述boost电路工作在ccm模式。
6、更进一步的，所述谐振dc/dc变换器为llc谐振变换器。
7、更进一步的，所述输入电压由蓄电池或光伏组件提供。
8、更进一步的，所述输入电压的范围为30v～60v。
9、更进一步的，通过控制所述boost电路内开关管的占空比来实现对所述boost电路和所述谐振dc/dc变换器承受的功率配比的控制。
10、更进一步的，所述非隔离升压dc/dc变换器承受的功率占所述电源变换装置总功率的9％～30％。
11、本申请还提供一种供电系统，包括：光伏组件或蓄电池；非隔离直流变换器，包括：谐振dc/dc变换器，其输入端连接所述光伏组件或蓄电池，接收所述光伏组件或蓄电池提供的输入电压，用于将所述输入电压变换为其输出端输出的第一输出电压；非隔离升压dc/dc变换器，其输入端连接所述光伏组件或蓄电池，接收所述光伏组件或蓄电池提供的所述输入电压，用于将所述输入电压变换为其输出端输出的第二输出电压，其中所述非隔离升压dc/dc变换器的输出端与所述谐振dc/dc变换器的输出端串联形成非隔离直流变换器的输出端；逆变器，其输入端连接所述非隔离直流变换器的输出端，用于将所述非隔离直流变换器输出的直流电逆变为交流电。
12、更进一步的，所述谐振dc/dc变换器和所述非隔离升压dc/dc变换器工作在第一工作模式或第二工作模式，其中：在第一工作模式中，在所述输入电压位于第一电压范围时，控制所述非隔离升压dc/dc变换器的增益为1，所述谐振dc/dc变换器以其谐振频率工作；在第二工作模式中，在所述输入电压位于第二电压范围时，控制所述非隔离升压dc/dc变换器的增益大于1，所述谐振dc/dc变换器以其谐振频率工作，且所述谐振dc/dc变换器承受的功率大于所述非隔离升压dc/dc变换器承受的功率，其中所述第二电压范围内的电压值小于所述第一电压范围内的电压值。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电源变换装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述非隔离升压DC/DC变换器为BOOST电路。
3.根据权利要求2所述的电源变换装置，其特征在于，在所述第一工作模式中，所述控制器控制所述BOOST电路中的开关管一直处于关闭状态。
4.根据权利要求3所述的电源变换装置，其特征在于，在所述第二工作模式中，所述控制器输出PWM开关控制信号至所述BOOST电路中的开关管的控制端，控制所述BOOST电路中的开关管处于高频开关状态。
5.根据权利要求4所述的电源变换装置，其特征在于，所述BOOST电路工作在CCM模式。
6.根据权利要求1或2所述的电源变换装置，其特征在于，所述谐振DC/DC变换器为LLC谐振变换器。
7.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述输入电压由蓄电池或光伏组件提供。
8.根据权利要求7所述的电源变换装置，其特征在于，所述输入电压的范围为30V～60V。
9.根据权利要求5所述的电源变换装置，其特征在于，通过控制所述
10.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述非隔离升压DC/DC变换器承受的功率占所述电源变换装置总功率的9％～30％。
11.一种供电系统，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的供电系统，其特征在于，所述谐振DC/DC变换器和所述非隔离升压DC/DC变换器工作在第一工作模式或第二工作模式，其中：
...【技术特征摘要】
1.一种电源变换装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述非隔离升压dc/dc变换器为boost电路。
3.根据权利要求2所述的电源变换装置，其特征在于，在所述第一工作模式中，所述控制器控制所述boost电路中的开关管一直处于关闭状态。
4.根据权利要求3所述的电源变换装置，其特征在于，在所述第二工作模式中，所述控制器输出pwm开关控制信号至所述boost电路中的开关管的控制端，控制所述boost电路中的开关管处于高频开关状态。
5.根据权利要求4所述的电源变换装置，其特征在于，所述boost电路工作在ccm模式。
6.根据权利要求1或2所述的电源变换装置，其特征在于，所述谐振dc/dc变换器为llc谐振变换器。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：郑崇峰，彭家伟，吴彤彤，苏连明，
申请(专利权)人：麦田能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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