一种大功率直流转换电路及光伏系统技术方案

一种大功率直流转换电路，其特征在于：包括连接在电源输入端与电源输出端之间的多路DC?DC转换电路、电流采样电路和控制器；所述多路DC?DC转换电路相互并联；所述电流采样电路检测回路中的总电流，并传输至所述的控制器；所述控制器根据接收到的总电流输出相应的开关控制信号，控制一路或者多路DC?DC转换电路运行。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种大功率直流转换电路及光伏系统，包括连接在电源输入端与电源输出端之间的多路DC-DC转换电路、电流采样电路和控制器；所述多路DC-DC转换电路相互并联；所述电流采样电路检测回路中的总电流，并传输至所述的控制器；所述控制器根据接收到的总电流输出相应的开关控制信号，控制一路或者多路DC-DC转换电路运行。本技术在大功率系统中设置多路并联的DC-DC转换电路，通过对系统的总电流进行检测来决定开通一路还是多路DC-DC转换电路投入运行，从而使得系统可以始终工作在最优状态下，不仅提高了系统的工作效率，减少了系统损耗，而且有助于缩小产品的整体尺寸。【专利说明】一种大功率直流转换电路及光伏系统
本技术属于电力电子设备
，具体地说，是涉及一种适用于大功率系统的DC-DC转换电路以及采用所述DC-DC转换电路设计的光伏系统。
技术介绍
随着新能源技术的不断发展，利用太阳能发电的光伏系统得到了迅速地发展和广泛地应用。光伏系统是利用太阳能电池组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的系统，主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器和逆变器等部件组成。其中，太阳能电池板将太阳的辐射能量转换成电能，传输至蓄电池进行存储，通过蓄电池输出的稳定的直流电源经由逆变器(逆变器的逆变过程由控制器控制完成)逆变成交流电源后，并入电网，为负载供电。由于通过太阳能电池板输出的直流电源往往与蓄电池实际要求输入的电源不相符，为了最大限度地将太阳能电池板的能量转换为蓄电池的能量，使太阳能电池板能够工作在最大功率点，因此需要在太阳能电池板与蓄电池之间增设DC-DC转换电路(即直流-直流转换电路)，以用于将太阳能电池板输出的直流电源全部转换成能够满足蓄电池接收要求的充电电源，为蓄电池充电蓄能。在目前的MPPT光伏系统中，都是设计单路DC/DC转换电路完成直流电源的转换任务。这种单路DC-DC设计方案对于大功率系统来说，为了满足日后大功率的工作要求，必须选用大容量的电感和电容器件进行电路设计。由于大容量的电感和电容器件体积较大，工作时发热严重，因此还需要配置复杂的散热系统对其进行散热，以保证系统运行的稳定性，这便导致了目前的光伏系统能量损耗大，整体体积庞大，设计安装难度加大。此外，这种单路DC-DC设计方案在大功率系统工作在小电流情况时，电路的转换效率明显降低，由此也导致整个系统的工作效率大受影响。
技术实现思路
本技术为了解决目前采用单路DC-DC转换电路设计的大功率系统转换效率较低的问题，提出了一种适用于大功率系统的直流转换电路，以简化系统设计，提高系统的转换效率。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案予以实现:一种大功率直流转换电路，包括连接在电源输入端与电源输出端之间的多路DC-DC转换电路、电流采样电路和控制器；所述多路DC-DC转换电路相互并联；所述电流采样电路检测回路中的总电流，并传输至所述的控制器；所述控制器根据接收到的总电流输出相应的开关控制信号，控制一路或者多路DC-DC转换电路运行。进一步的，所述电流采样电路连接在DC-DC转换电路的输入端与电源输入端之间的连接线路中，或者连接在DC-DC转换电路的输出端与电源输出端之间的连接线路中。又进一步的，在所述DC-DC转换电路中设置有功率器件，所述控制器输出开关控制信号至所述的功率器件，通过控制所述功率器件通断来控制DC-DC转换电路的工作状态。当然，也可以在每一条所述DC-DC转换电路的并联支路中分别串联一个开关，所述控制器输出开关控制信号至所述的开关，通过控制一个或者多个所述的开关闭合来控制各路DC-DC转换电路的工作状态。优选的，所述开关优选采用继电器的活动触点，所述控制器输出的开关控制信号传输至继电器线圈的供电回路，控制继电器线圈的供电回路通断。再进一步的，在每一条所述DC-DC转换电路的并联支路中还各自连接有一个电流采样电路，分别对每一条并联支路的电流进行检测，并将检测信号传输至所述的控制器。基于上述大功率直流转换电路，本技术还提出了 一种采用所述大功率直流转换电路设计的光伏系统，包括太阳能电池板、蓄电池、连接在太阳能电池板与蓄电池之间的DC-DC转换电路以及电流采样电路和控制器；所述DC-DC转换电路包括多路，且相互并联；所述电流采样电路检测回路中的总电流，并传输至所述的控制器；所述控制器根据接收到的总电流输出相应的开关控制信号，控制一路或者多路DC-DC转换电路运行。进一步的，所述电流采样电路可以连接在DC-DC转换电路的输入端与太阳能电池板之间的连接线路中，也可以连接在DC-DC转换电路的输出端与蓄电池之间的连接线路中。又进一步的，所述控制器输出开关控制信号，传输至DC-DC转换电路中的功率器件，通过控制所述功率器件通断来控制DC-DC转换电路的工作状态；或者传输至多路开关，所述多路开关一一对应地串联在每一条DC-DC转换电路的并联支路中，通过控制一个或者多个所述的开关闭合来控制各路DC-DC转换电路的工作状态。再进一步的，在每一条所述DC-DC转换电路的并联支路中还各自连接有一个电流采样电路，分别对每一条并联支路的电流进行检测，并将检测信号传输至所述的控制器。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是:本技术在大功率系统中设置多路并联的DC-DC转换电路，通过对系统的总电流进行检测来决定开通一路还是多路DC-DC转换电路投入运行，从而使得系统可以始终工作在最优状态下，提高了系统的工作效率，减少了系统损耗，使得散热系统的设计得以简化。将所述大功率直流转换电路应用在光伏系统的充电电路设计中，通过最大限度地提高系统的转换效率，减少系统功耗，从而在满足系统转换功率要求的前提下，可以减小太阳能电池板的体积，进而降低光伏系统的设计安装难度和整机成本。结合附图阅读本技术实施方式的详细描述后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。【专利附图】【附图说明】图1是本技术所提出的大功率直流转换电路的一种实施例的电路原理框图；图2是本技术所提出的大功率直流转换电路的另外一种实施例的电路原理框图；图3是控制器及其外围电路的一种实施例的电路原理框图；图4是继电器的线圈供电回路的一种实施例的电路原理图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的【具体实施方式】进行详细地描述。本实施例为了解决大功率系统采用单路DC-DC转换电路进行电路设计，造成大功率系统转换效率低、发热量大、散热设计复杂、系统体积庞大等问题，提出了一种基于多路DC-DC转换电路设计的大功率系统。该系统可以根据系统回路的总电流合理地选择一路或者多路DC-DC转换电路开通并投入运行，以完成直流电源的转换任务，由此便可使得整个系统能够始终工作在最优的状态下，达到提高系统工作效率的设计目的。下面以MPPT光伏系统作为所述的大功率系统为例,对本实施例所提出的大功率直流转换电路的具体结构设计及其工作原理进行详细的阐述。参见图1所示，本实施例的大功率直流转换电路连接在电源输入端Vin与电源输出端Vout之间，对于光伏系统来说，优选连接在太阳能电池板与蓄电池之间，用于对太阳能电池板输出的直流电源进行电压转换，以转换生成可以满足蓄电池充电要求的直流电源，为蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率直流转换电路，其特征在于：包括连接在电源输入端与电源输出端之间的多路DC?DC转换电路、电流采样电路和控制器；所述多路DC?DC转换电路相互并联；所述电流采样电路检测回路中的总电流，并传输至所述的控制器；所述控制器根据接收到的总电流输出相应的开关控制信号，控制一路或者多路DC?DC转换电路运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏华，
申请(专利权)人：青岛伏科太阳能有限公司，
类型：实用新型
国别省市：