一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，将传统Boost升压变换器与开关电容变换器通过级联方式连接，实现了显著优于传统拓扑的电压增益性能；Boost变换器作为一级升压单元首先对输入电压进行初步提升，而后通过与之串联的开关电容网络进一步倍增输出电压；通过合理配置电感、电容与开关器件的位置和工作时序，不仅优化了变换器的电路结构，也显著改善了输入端的电流波形特性。在整个工作周期中，输入电流呈现出更加连续和平滑的特性，大大降低了输入电流的纹波幅度。这一特性对于光伏发电系统、燃料电池等对输入稳定性要求较高的电源应用尤为重要，有助于提高系统整体效率和电磁兼容性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏发电，特别是涉及一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器。

技术介绍

1、电力电子变换器通常用于可再生能源系统中，以调节re电源的输出电压，但由于光伏组件的输出电压较低（20～40v），需要高升压dc-dc变换器将光伏系统的低直流电压升压至400v，然后通过功率逆变器将其转换为交流电压。

2、传统的boost变换器由于其操作简单和元件数量低而被广泛应用。理论上，它的电压增益可以从1（占空比=0时）扩展到无穷大（占空比=1时）。然而，当其以较高的占空比运行时，由于寄生元件的存在，其电压增益会急剧下降。此外，其半导体器件上的电压应力很高，等于输出电压。为了克服boost变换器的上述缺点，国内外学者提出了各种变换器拓扑结构。包括开关元件技术（开关电感和开关电容）、级联技术（输出串联和变换器串联）和磁耦合技术。将传统boost级联变换器的前级滤波电感与输出电容串联，降低了滤波电感的电流纹波，但是后级开关管的电压应力依旧很大；因此，需要提出一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器来解决上述问题。</p>
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【技术保护点】

1.一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，其特征在于，包括级联连接的Boost变换器和开关电容变换器；

2.根据权利要求1所述的一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，其特征在于：稳态分析满足以下假设条件：

3.根据权利要求1所述的一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，其特征在于：在连续导通模式CCM下包含两种工作模态：

4.根据权利要求3所述的一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，其特征在于：在断续导通模式DCM下存在第三模态：

5.根据权利要求4所述的一种基于光伏发电系统的外部升压型...

【技术特征摘要】

1.一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，其特征在于，包括级联连接的boost变换器和开关电容变换器；

2.根据权利要求1所述的一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，其特征在于：稳态分析满足以下假设条件：

3.根据权利要求1所述的一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，其特征在于：在连续导通模式ccm下包含两种工作模态：

4.根据权利要求3所述的一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，其特征在于：在断续导通模式dcm下存在第三模态：

5.根据权利要求4所述的一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，其特征在于：连续导通模式ccm下电压增益分析如下：

6.根据权利要求5所述的一种基于光伏发电系统的外部升压型非隔离高增益变换器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：全以恒，魏业文，余炜徐，周志鹏，张杰，程逸飞，蒋旭辉，黄冰，张思佳，李明，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：