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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光伏发电领域,特别是涉及一种功率变换器的控制方法、功率变换器及光伏发电系统。
技术介绍
1、由于太阳能的可再生性及清洁性,光伏发电技术得以迅猛发展。组串式光伏发电系统由于技术成熟、转换效率高、价格低廉等优势,在光伏发电领域得到了广泛的应用,但组串式光伏发电系统中光伏组件由于局部遮挡、朝向不一致、出厂功率离散、现场功率衰减不一致等内外部环境因素导致的功率失配会带来发电损失的问题,在系统中加入功率变换器(也称优化器)使得组件级的mppt(maximum power point tracking,最大功率点跟踪)能够实现,这样能挽回系统发电量的损失。
2、随着功率变换器小型化、低成本、高效率等性能的不断提高,功率变换器的emi(electromagnetic interference,电磁干扰)成了不可忽略的问题。功率变换器的emi的主要来源为功率回路上开关器件的频繁工作在输出端产生的开关频率谐波。相比单输入的功率变换器,两个及以上输入的功率变换器的输出谐波在输出侧相互正向叠加,emi问题更难解决。
3、现有常见的降低emi干扰的方法有:加大功率变换器中电感感量、输出电容容量、在功率变换器的输出端增加滤波器等。但是这类方法存在一定弊端,例如增加成本、增大设备体积、不利于小型化设备、降低效率等。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种功率变换器的控制方法、功率变换器及光伏发电系统。
2、第一方面,本专利技术实施例提出一种功率
3、控制对应功率变换模块的开关管的驱动信号的相位和/或开关频率,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加,以降低所述功率变换器的输出谐波的幅值。
4、在一实施例中,所述控制对应功率变换模块的开关管的驱动信号的相位,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加包括:
5、根据两个所述功率变换模块的开关管的占空比,控制所述两个功率变换模块的对应开关管的驱动信号之间的相位差,以使得所述两个功率变换模块产生的第n次谐波至少部分抵消,其中,n为大于零的整数。
6、在一实施例中,通过控制所述两个功率变换模块的对应开关管的驱动信号之间的相位差,使得所述两个功率变换模块的第n次谐波之间的相位差为π/n。
7、在一实施例中,所述控制对应功率变换模块的开关管的开关频率,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加包括:
8、控制各所述功率变换模块的开关管的开关频率交错,以避免各所述功率变换模块产生的第n次谐波叠加,其中,n为大于零的整数。
9、在一实施例中,控制各所述功率变换模块的开关管的开关频率之间的差值大于第一阈值。
10、在一实施例中,控制任意两个功率变换模块的开关管的开关频率的公倍数大于第二阈值。
11、在一实施例中,所述功率变换器包括至少三个电气连接的功率变换模块;所述控制对应功率变换模块的开关管的驱动信号的相位和/或开关频率,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加包括:
12、根据其中两个功率变换模块的开关管的占空比,控制该两个功率变换模块的对应开关管的驱动信号之间的相位差,以使得该两个功率变换模块产生的第n次谐波至少部分抵消,其中,n为大于零的整数;及
13、控制其他至少一个功率变换模块的开关管的开关频率与该两个功率变换模块的开关管的开关频率交错。
14、第二方面,本专利技术实施例提出一种功率变换器,所述功率变换器包括:
15、至少两个电气连接的功率变换模块,所述功率变换模块包括至少一个开关管,用于实现功率变换;
16、控制模块,与各所述功率变换模块连接,控制各所述功率变换模块进行功率变换;
17、其中,所述控制模块通过控制对应功率变换模块的开关管的驱动信号的相位和/或开关频率,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加,以降低所述功率变换器的输出谐波的幅值。
18、在一实施例中,所述控制模块根据两个所述功率变换模块的开关管的占空比,控制所述两个功率变换模块的对应开关管的驱动信号之间的相位差,以使得所述两个功率变换模块产生的第n次谐波至少部分抵消,其中,n为大于零的整数。
19、在一实施例中,所述控制模块控制所述两个功率变换模块的开关管的驱动信号之间的相位差,使得所述两个功率变换模块的第n次谐波之间的相位差为π/n。
20、在一实施例中,所述控制模块控制各所述功率变换模块的开关管的开关频率交错,以避免各所述功率变换模块产生的第n次谐波叠加,其中,n为大于零的整数。
21、在一实施例中,所述控制模块控制各所述功率变换模块的开关管的开关频率之间的差值大于第一阈值。
22、在一实施例中,所述控制模块控制任意两个功率变换模块的开关管的开关频率的公倍数大于第二阈值。
23、在一实施例中,所述功率变换器包括至少三个电气连接的功率变换模块;
24、所述控制模块根据其中两个功率变换模块的开关管的占空比,控制该两个功率变换模块的对应开关管的驱动信号之间的相位差,以使得该两个功率变换模块产生的第n次谐波至少部分抵消,其中,n为大于零的整数;
25、所述控制模块控制其他至少一个功率变换模块的开关管的开关频率与该两个功率变换模块的开关管的开关频率交错。
26、在一实施例中,所述功率变换模块为buck电路、boost电路、buck-boost电路中的一种。
27、在一实施例中,各所述功率变换模块分别包括连接在其输入端和输出端之间的第一开关管和第一电感;
28、所述控制模块控制各所述功率变换模块的第一开关管的驱动信号的相位和/或第一开关管的开关频率,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加,以降低所述功率变换器的输出谐波的幅值。
29、第三方面,本专利技术实施例提出一种光伏发电系统,包括至少两个光伏直流电源以及至少一个如第二方面所述的功率变换器,所述功率变换器与至少两个所述光伏直流电源的输出端连接。
30、相比于现有技术,本申请通过控制对应功率变换模块的开关管的驱动信号的相位和/或开关频率,使得各功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加,以降低功率变换器的输出谐波的幅值,减小电磁干扰;
31、进一步的,在降低功率变换器的输出谐波的幅值的基础上,本申请可以减小滤波电感、电容等器件的参数,降低成本;针对各功率变换模块的开关管的占空比不同的情况,对emi的优化效果也较好。
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1.一种功率变换器的控制方法,所述功率变换器包括至少两个电气连接的功率变换模块,所述功率变换模块包括至少一个开关管,用于实现功率变换,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制对应功率变换模块的开关管的驱动信号的相位,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加包括:
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,通过控制所述两个功率变换模块的对应开关管的驱动信号之间的相位差,使得所述两个功率变换模块的第n次谐波之间的相位差为π/n。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制对应功率变换模块的开关管的开关频率,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加包括:
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,控制各所述功率变换模块的开关管的开关频率之间的差值大于第一阈值。
6.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,控制任意两个功率变换模块的开关管的开关频率的公倍数大于第二阈值。
7.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述功率变换器包括至少三个
8.一种功率变换器,其特征在于,所述功率变换器包括:
9.根据权利要求8所述的功率变换器,其特征在于,所述控制模块根据两个所述功率变换模块的开关管的占空比,控制所述两个功率变换模块的对应开关管的驱动信号之间的相位差,以使得所述两个功率变换模块产生的第n次谐波至少部分抵消,其中,n为大于零的整数。
10.根据权利要求9所述的功率变换器,其特征在于,所述控制模块控制所述两个功率变换模块的开关管的驱动信号之间的相位差,使得所述两个功率变换模块的第n次谐波之间的相位差为π/n。
11.根据权利要求8所述的功率变换器,其特征在于,所述控制模块控制各所述功率变换模块的开关管的开关频率交错,以避免各所述功率变换模块产生的第n次谐波叠加,其中,n为大于零的整数。
12.根据权利要求11所述的功率变换器,其特征在于,所述控制模块控制各所述功率变换模块的开关管的开关频率之间的差值大于第一阈值。
13.根据权利要求11所述的功率变换器,其特征在于,所述控制模块控制任意两个功率变换模块的开关管的开关频率的公倍数大于第二阈值。
14.根据权利要求8所述的功率变换器,其特征在于,所述功率变换器包括至少三个电气连接的功率变换模块;
15.根据权利要求8所述的功率变换器,其特征在于,所述功率变换模块为buck电路、boost电路、buck-boost电路中的一种。
16.根据权利要求8所述的功率变换器,其特征在于,各所述功率变换模块分别包括连接在其输入端和输出端之间的第一开关管和第一电感;
17.一种光伏发电系统,其特征在于,包括至少两个光伏直流电源以及至少一个如权利要求8至权利要求16任一项所述的功率变换器,所述功率变换器与至少两个所述光伏直流电源的输出端连接。
...【技术特征摘要】
1.一种功率变换器的控制方法,所述功率变换器包括至少两个电气连接的功率变换模块,所述功率变换模块包括至少一个开关管,用于实现功率变换,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制对应功率变换模块的开关管的驱动信号的相位,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加包括:
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,通过控制所述两个功率变换模块的对应开关管的驱动信号之间的相位差,使得所述两个功率变换模块的第n次谐波之间的相位差为π/n。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制对应功率变换模块的开关管的开关频率,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加包括:
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,控制各所述功率变换模块的开关管的开关频率之间的差值大于第一阈值。
6.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,控制任意两个功率变换模块的开关管的开关频率的公倍数大于第二阈值。
7.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述功率变换器包括至少三个电气连接的功率变换模块;所述控制对应功率变换模块的开关管的驱动信号的相位和/或开关频率,使得各所述功率变换模块产生的谐波的幅值不能叠加包括:
8.一种功率变换器,其特征在于,所述功率变换器包括:
9.根据权利要求8所述的功率变换器,其特征在于,所述控制模块根据两个所述功率变换模块的开关管的占空比,控制所述两个功率变换模块的对应开关管的驱...
【专利技术属性】
技术研发人员:应子龙,揭东华,徐本顺,禹红斌,
申请(专利权)人:杭州禾迈电力电子股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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