【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及電力電子，尤其涉及一種實現(xiàn)zvs軟開關(guān)的控制電路及光伏優(yōu)化器。
技術(shù)介紹
1、隨著光伏新能源產(chǎn)業(yè)的興起，如何提高光伏發(fā)電效率成為降低使用成本、擴大光伏覆蓋率的核心問題之一。目前配合光伏板使用的逆變器分為以下幾種：集中式逆變器、組串式逆變器、微型逆變器，其中，微型逆變器發(fā)電效率高，但是成本也高昂，因此不適合在大規(guī)模發(fā)電區(qū)域使用；集中式逆變器和組串式逆變器相對來說成本較低，應(yīng)用更加廣泛；
2、但是，由于集中式逆變器和組串式逆變器通常應(yīng)用于多個光伏組件連接的場景下，如果其中某一塊或多塊光伏組件由于灰塵、樹木遮擋、自身質(zhì)量等因素造成其發(fā)電能力不足時，會影響整個光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率；因此，在應(yīng)用集中式逆變器或組串式逆變器時，通常需要在每個光伏組件下對應(yīng)連接光伏優(yōu)化器，通過每個光伏優(yōu)化器獨立控制每個光伏組件的電壓電流，實現(xiàn)mppt(最大功率點追蹤)，從而提升光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。
3、目前，光伏優(yōu)化器中，通常采用buck拓?fù)洌涔β势骷饕捎胢os管，由于mos管的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗是影響光伏優(yōu)化器工作效率的主要因素，而在光伏優(yōu)化器使用時，mos管的導(dǎo)通損耗是不可避免的，因此為了降低對光伏優(yōu)化器工作效率的影響，就需要優(yōu)化mos管的開關(guān)損耗。現(xiàn)有技術(shù)中，為了減低mos管的開關(guān)損耗，采用的方式主要有以下兩種：
4、一是通過降低mos管的開關(guān)頻率，來降低mos管的開關(guān)次數(shù)，從而降低損耗；二是采用諧振電路，例如現(xiàn)在比較流行的llc諧振電路，其利用電感和電容之間的能量交換，實現(xiàn)mos管的zvs(零電壓開關(guān))
5、但是以上第一種方式，需要相應(yīng)增加電路中電感電容的體積和容值，也就造成了成本的增加。以上第二種方式，由于電路中的變壓器漏感不夠，也需要額外增加相應(yīng)的電容和電感，這樣不僅會造成成本增加，而且會導(dǎo)致電路中器件的電壓應(yīng)力較大、負(fù)載調(diào)整能力較差，其采用的調(diào)頻方式在控制時也較難實現(xiàn)，而且，在llc諧振電路中，利用mos器件的寄生參數(shù)參與到整體控制時，也會產(chǎn)生其他的問題；
6、因此，通過降低mos管的開關(guān)頻率，來降低其損耗的方式，會額外增加成本；而采用諧振電路，利用電感和電容之間的能量交換，實現(xiàn)mos管zvs導(dǎo)通，以降低其損耗的方式，不僅存在成本增加的問題，而且采用的調(diào)頻方式也難以控制。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述一個或多個技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N實現(xiàn)zvs軟開關(guān)的控制電路及光伏優(yōu)化器。
2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N實現(xiàn)zvs軟開關(guān)的控制電路，采用如下的技術(shù)方案：
3、控制電路連接在光伏板和負(fù)載之間，控制電路包括開關(guān)管q1、開關(guān)管q2、電感l(wèi)1、電容c1和電容c2；所述開關(guān)管q1包括結(jié)電容coss1和體二極管d1；所述開關(guān)管q2包括結(jié)電容coss2和體二極管d2；
4、其中，所述開關(guān)管q1的兩端分別與所述光伏板的正極輸出端和所述電感l(wèi)1的一端連接；所述電感l(wèi)1的另一端分別與所述電容c1的一端和所述電容c2的一端連接；所述電容c1的另一端和所述電容c2的另一端均與所述光伏板的負(fù)極輸出端連接；
5、所述開關(guān)管q2的一端連接至所述開關(guān)管q1和所述電感l(wèi)1的中間節(jié)點、另一端連接至所述光伏板的負(fù)極輸出端；
6、所述光伏板的負(fù)極輸出端接地；所述電容c2的兩端與負(fù)載并聯(lián)。
7、在一個具體的可實施方案中，所述控制電路在一個周期內(nèi)包括四個階段：第一階段[t0-t1]、第二階段[t1-t2]、第三階段[t2-t3]和第四階段[t3-t4]。
8、在一個具體的可實施方案中，在所述第一階段[t0-t1]，控制電路的運行過程包括：
9、在t0時刻，控制所述開關(guān)管q1導(dǎo)通、所述開關(guān)管q2截止；
10、則在第一階段[t0-t1]，光伏板為所述電容c1和所述電容c2充電，并為負(fù)載供電，所述電感l(wèi)1儲能；所述開關(guān)管q1兩端的電壓保持為0，所述開關(guān)管q2兩端的電壓保持為輸入電壓值vin，所述電感l(wèi)1上的電流從0逐漸升高。
11、在一個具體的可實施方案中，在所述第二階段[t1-t2]，控制電路的運行過程包括：
12、在t1時刻，控制所述開關(guān)管q1截至；
13、則在第二階段[t1-t2]，所述電感l(wèi)1基于儲存的電能向所述結(jié)電容coss1和所述結(jié)電容coss2放電、以及向負(fù)載供電；所述開關(guān)管q1兩端的電壓從0逐漸升高至輸入電壓值vin，所述開關(guān)管q2兩端的電壓從輸入電壓值vin降低到0，所述電感l(wèi)1上的電流逐漸減小；在t2時刻所述開關(guān)管q2的體二極管d2導(dǎo)通。
14、在一個具體的可實施方案中，在所述第三階段[t2-t3]，控制電路的運行過程包括：
15、在t2時刻，控制所述開關(guān)管q2導(dǎo)通；
16、則在第三階段[t2-t3]，所述電感l(wèi)1基于剩余的電能，繼續(xù)向所述電容c1和所述電容c2充電、以及向負(fù)載供電；所述開關(guān)管q1兩端的電壓值保持為輸入電壓值vin，所述開關(guān)管q2兩端的電壓保持為0，所述電感l(wèi)1上的電流逐漸減小到0。
17、在一個具體的可實施方案中，在所述第四階段[t3-t4]，控制電路的運行過程包括：
18、在t3時刻，所述電感l(wèi)1上的電流開始反向流動，迫使所述結(jié)電容coss2充電、所述結(jié)電容coss1放電；
19、則在第四階段[t3-t4]，所述電容c1和所述電容c2為負(fù)載供電，且隨著所述結(jié)電容coss1的放電和所述結(jié)電容coss2的充電，所述開關(guān)管q1兩端的電壓從vin逐漸降低到0，所述開關(guān)管q2兩端的電壓從0逐漸升高到輸入電壓值vin；其中，在所述結(jié)電容coss1完全放電時，所述開關(guān)管q1兩端的電壓降為0，所述開關(guān)管q1的體二極管d1導(dǎo)通，此時控制所述開關(guān)管q2截至。
20、在一個具體的可實施方案中，所述電容c1為極性電容；所述電容c2為無極性電容。
21、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N光伏優(yōu)化器，采用以下技術(shù)方案：所述光伏優(yōu)化器包括上述第一方面或第一方面任一項可實施方案中的實現(xiàn)zvs軟開關(guān)的控制電路。
22、本申請實施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：
23、本申請的控制電路，將buck電路兩個階段理論放大，將開關(guān)管的導(dǎo)通控制過程進(jìn)行細(xì)化，提出四個階段來分析，通過廣義諧振理論，結(jié)合開關(guān)管的體二極管以及結(jié)電容的性能進(jìn)行分析并加以利用，基于光伏板輸出的電壓為負(fù)載供電的同時，又保證在開關(guān)管對應(yīng)結(jié)電容完全放電、二極管導(dǎo)通之后，才控制開關(guān)管從截至狀態(tài)切換至導(dǎo)通狀態(tài)，實現(xiàn)了開關(guān)管q1和開關(guān)管q2的zvs導(dǎo)通，大大降低了開關(guān)管的損耗；同時，本申請的控制電路，無需增加電感電容的體積和容值，不會造成額外的成本增加，且易于控制和實現(xiàn)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種實現(xiàn)ZVS軟開關(guān)的控制電路，其特征在于，控制電路連接在光伏板和負(fù)載之間，控制電路包括開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、電感L1、電容C1和電容C2；所述開關(guān)管Q1包括結(jié)電容coss1和體二極管D1；所述開關(guān)管Q2包括結(jié)電容coss2和體二極管D2；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)ZVS軟開關(guān)的控制電路，其特征在于，所述控制電路在一個周期內(nèi)包括四個階段：第一階段[t0-t1]、第二階段[t1-t2]、第三階段[t2-t3]和第四階段[t3-t4]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)ZVS軟開關(guān)的控制電路，其特征在于，在所述第一階段[t0-t1]，控制電路的運行過程包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)ZVS軟開關(guān)的控制電路，其特征在于，在所述第二階段[t1-t2]，控制電路的運行過程包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)ZVS軟開關(guān)的控制電路，其特征在于，在所述第三階段[t2-t3]，控制電路的運行過程包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)ZVS軟開關(guān)的控制電路，其特征在于，在所述第四階段[t3-t4]，控制電路的運行過程包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種實現(xiàn)zvs軟開關(guān)的控制電路，其特征在于，控制電路連接在光伏板和負(fù)載之間，控制電路包括開關(guān)管q1、開關(guān)管q2、電感l(wèi)1、電容c1和電容c2；所述開關(guān)管q1包括結(jié)電容coss1和體二極管d1；所述開關(guān)管q2包括結(jié)電容coss2和體二極管d2；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)zvs軟開關(guān)的控制電路，其特征在于，所述控制電路在一個周期內(nèi)包括四個階段：第一階段[t0-t1]、第二階段[t1-t2]、第三階段[t2-t3]和第四階段[t3-t4]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)zvs軟開關(guān)的控制電路，其特征在于，在所述第一階段[t0-t1]，控制電路的運行過程包括：
4.根...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊權(quán)東，
申請(專利權(quán))人：浙江奔一新能源有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。