[实用新型]一种光伏离网系统两相交错移相Buck控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源光伏发电领域，具体涉及到光伏系统的控制器电路。

背景技术

光伏产业凭借太阳能清洁与取之不尽的优点,使太阳能发电在未来的能源消耗中占据极为重要的位置,高效的利用太阳能将一直是未来新能源技术开发的重点。在太阳能光伏离网发电系统中，太阳能光伏控制器是整个系统的关键部分，性能好的太阳能控制器可以提高太阳能电池的利用率和光伏系统的可靠性。但随着电子系统集成规模的不断加大，要求电源的输出电流和功率越来越大，系统工作频率的不断提高和工作电压的不断降低，要求电源的纹波越来越小，单一DC/DC变换器的使用已不能满足要求，目前已经出现把DC/DC变换器通过多相并联技术和器件并联等来提高功率等级，从而提高系统整机效率。但器件并联会使电路布局复杂化，同时出现动态均流、稳态均流问题。相比之下，两相或多相并联的DC/DC变换器更占优势，各个相路分担输入电流，降低功率器件的电流应力。

发明内容

针对光伏离网系统中控制器电路中用单个Buck电路的无法满足电子系统集成规模的不断加大，要求电源的输出电流和功率越来越大，系统工作频率的不断提高和工作电压的不断降低，要求电源的纹波越来越小等技术要求，本实用新型采用以下技术方案：一种将两相交错并联的Buck电路应用于中小功率光伏离网系统的控制电路，其特征在于：包括有第一Buck电路和第二Buck电路，所述第一Buck电路和第二Buck电路交错并联连接。

作为一种改进，一种将两相交错并联的Buck电路应用于中小功率光伏离网系统的控制电路，其特征在于：第一Buck电路包括有第一支撑电容C1和第一续流管D1，第二Buck电路包括有输出电容C2和第二续流管D2，第一支撑电容C1的正极与第一相Buck支路的输入端相连，第一支撑电容C1的负极与第一相Buck支路的第一续流管D1正端相连，其中第二相Buck支路的输入端并接在第一相Buck支路的输入端，第二相Buck支路的第二续流管D2正端与第一支撑电容C1的负极相连，输出电容C2的正极与第二Buck电路的输出端相连，输出电容C2的负极与第一支撑电容C1的负极相连。

本实用新型采用以上技术方案具有以下优点：Buck电路本身具有器件少、简单、成本低的优点，MPPT控制也相对简单，但输出电流脉动较大，若将两相交错并联Buck电路应用于光伏离网系统，可大大减小输出电流脉动，从而提高光伏系统输出电流质量；在总输出电流大小不变的情况下，能在一定程度上降低载波频率，使总电流纹波频率成倍提高，每个支路中的功率管所承受的电流为总电流大小的一半，功率器件的导通损耗和开关损耗同时得到降低，热设计要求随之降低，有利于电路总体积和成本的降低；支路电感电流的纹波频率若fs,则电路总输出电流纹波频率2fs,两支路电感电流纹波部分抵消，输出总电流纹波峰峰值大幅度降低，降低支路电感设计要求，同时，相应的输出电压纹波降低，输出滤波电容的要求降低，从而提高系统动态响应速度；输入电压的稳定使MPPT时时跟踪性加强，MPPT控制器输出电压更加稳定，提高MPPT控制器跟踪效率，系统整体效率得到提升。

这里用到将两个Buck电路并联使用交错移相的特点，这样使用的好处是可以用较低的开关频率实现高频率输出电压，并且需要用的电感和电容更小，方便实现小型化设计，另外输入电压的稳定提高了MPPT时时跟踪效率，提高系统对太阳能的利用率。

附图说明

附图1为本实用新型一种实施例的简要系统框图；

附图2为本实用新型针对系统中功率开关控制脉冲和两支路电感电流及输出总电流的波形仿真图；

附图3为本实用新型针对交错电路实行MPPT控制的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。