[发明专利]光伏系统的优化器及其电力转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及分布式光伏并网发电技术领域，具体来说，本发明涉及一种分布式光伏系统的双组件优化器及其电力转换电路。

背景技术

由于太阳能的可再生性及清洁性，光伏并网发电技术得以迅猛发展。优化器结构是其中一种高效的光伏并网方案，每个光伏组件连接一台可升降压的优化器，将优化器的输出端串联后通过集中式逆变器将能量传递给电网。优化器结构将光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)解耦为各个光伏组件的最大功率点跟踪，在解决光伏组件不匹配及部分遮蔽问题的同时，也可以监测光伏组件的性能，方便系统的运维。

因为优化器是光伏系统额外增加的部件，所以对于成本要求非常高，希望尽可能降低成本。其中一个重要的做法就是采用双组件优化器，也就是一个优化器接两个光伏组件。目前的做法为串联光伏组件以后接入优化器，如图1所示。图1为现有技术中的一种光伏系统的双组件优化器的电力转换电路的示意图。输入和输出的电压电流采样后发给控制器，控制器产生控制信号，发给驱动芯片，驱动芯片控制开关元件，实现电力转换。

但这样的做法有几个问题：

1.没有独立的MPPT，比如一个光伏组件失效，没有了电流，那这两个串联的光伏组件都会没有电流，无法工作。

2.不能监测单个光伏组件的性能。

3.由于输入电压加倍，电容、开关的电压等级升高，造成元件选型的困难。

4.由于功率的加倍，电感、电容等容量等级升高，造成元件选型的困难。

5.在优化器停止工作后，两个串联光伏组件的输出电压可能高于80V，不能满足电力法令要求光伏组件的输出低于80V。

另一种做法是采用两路完全独立的转换电路，直接把输出相互串联，如图2所示。图2为现有技术中的另一种光伏系统的双组件优化器的电力转换电路的示意图。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分布式光伏系统的双组件优化器及其电力转换电路，能够实现低成本和高性能的优化结构。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光伏系统的优化器的电力转换电路，所述电力转换电路的输入侧分为A路和B路两个支路，分别与第一光伏组件和第二光伏组件相连接；

所述A路包括：

第一输入电容，并联于第一正输入端和第一负输入端之间，所述第一负输入端与所述电力转换电路的负输出端相连接并共同接地；

第一开关管，其漏极端与所述第一正输入端相连接，其栅极端与第一驱动信号相连接；以及

第一二极管，其正极端与所述第一负输入端相连接，其负极端与所述第一开关管的源极端相连接；

所述B路包括：

第二输入电容，并联于第二正输入端和第二负输入端之间，所述第二正输入端与所述电力转换电路的正输出端相连接；

第二开关管，其源极端与所述第二负输入端相连接，其栅极端与第二驱动信号相连接；以及

第二二极管，其正极端与所述第二开关管的漏极端相连接，其负极端与所述第二正输入端相连接；

所述电力转换电路还包括：

电感，其一端与所述第一开关管的源极端相连接，其另一端与所述第二开关管的漏极端相连接；以及

输出电容，并联于所述正输出端和所述负输出端之间。

可选地，所述第一开关管和/或所述第二开关管为NMOS管。

可选地，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号相互交错。

可选地，所述电力转换电路为降压式变换电路。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种光伏系统的优化器，包括电力转换电路，所述电力转换电路的输入侧分为A路和B路两个支路，分别与第一光伏组件和第二光伏组件相连接；

所述A路包括：

第一输入电容，并联于第一正输入端和第一负输入端之间，所述第一负输入端与所述电力转换电路的负输出端相连接并共同接地；

第一开关管，其漏极端与所述第一正输入端相连接，其栅极端与第一驱动信号相连接；以及

第一二极管，其正极端与所述第一负输入端相连接，其负极端与所述第一开关管的源极端相连接；

所述B路包括：

第二输入电容，并联于第二正输入端和第二负输入端之间，所述第二正输入端与所述电力转换电路的正输出端相连接；

第二开关管，其源极端与所述第二负输入端相连接，其栅极端与第二驱动信号相连接；以及

第二二极管，其正极端与所述第二开关管的漏极端相连接，其负极端与所述第二正输入端相连接；

所述电力转换电路还包括：