[发明专利]一种分布式的一体化发电电路及其控制方法

权利要求书

1.一种分布式的一体化发电电路，其特征在于，包括：光伏阵列输入端、场效应管S1、场效应管S2、场效应管S3、蓄电池、场效应管S4以及变压器T1，所述光伏阵列输入端的P1端口分别与负载和场效应管S1的源极相连接，所述场效应管S1的漏极与所述变压器T1的第二线圈L2的一端相连接，所述变压器T1的第二线圈L2的另一端与场效应管S3的漏极相连接；所述光伏阵列输入端的P2端口分别与场效应管S2的漏极和场效应管S4的源极相连接，所述场效应管S2的源极与所述变压器T1的第一线圈L1的一端相连接，所述变压器T1的第一线圈L1的另一端接地；所述场效应管S4的漏极与所述变压器T1的第三线圈L3的一端相连接，所述变压器T1的第三线圈L3的另一端与所述场效应管S3的漏极相连接；所述场效应管S3的源极连接至蓄电池的正极，所述蓄电池的负极接地。

2.根据权利要求1所述的分布式的一体化发电电路，其特征在于，还包括二极管D5，所述光伏阵列输入端的P1端口与二极管D5的阳极相连接，所述二极管D5的阴极分别与负载和场效应管S1的源极相连接。

3.根据权利要求2所述的分布式的一体化发电电路，其特征在于，还包括二极管D7，所述二极管D5的阴极分别与场效应管S2的漏极和二极管D7的阳极相连接，所述二极管D7的阴极与负载相连接。

4.根据权利要求3所述的分布式的一体化发电电路，其特征在于，还包括电容C1，所述极管D7的阴极通过电容C1接地。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的分布式的一体化发电电路，其特征在于，还包括二极管D6，所述光伏阵列输入端的P2端口与二极管D6的阳极相连接，所述二极管D6的阴极分别与场效应管S2的漏极和场效应管S4的源极相连接。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的分布式的一体化发电电路，其特征在于，所述场效应管S1、场效应管S2、场效应管S3和场效应管S4均带有寄生二极管。

7.一种分布式的一体化发电电路控制方法，其特征在于，采用了如权利要求1至6任意一项所述的分布式的一体化发电电路，并包括以下步骤：

步骤S1，根据负载的输出电压，将误差控制信号Vc划分为三个工作区间，分别为第一工作区间r1、第二工作区间r2和第三工作区间r3；

步骤S2，在两个相邻的工作区间之间划分确定死区；

步骤S3，根据误差控制信号Vc和蓄电池的充电电流Ic，计算出第一工作区间r1和第三工作区间r3的跨导；

步骤S4，计算各个工作区间的负载电流I_Load。

8.根据权利要求7所述的分布式的一体化发电电路控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述第一工作区间r1的误差控制信号V_{C_r1}为12.5V-20V，所述第二工作区间r2的误差控制信号V_{C_r2}为10.5V-12V，所述第三工作区间r3的误差控制信号V_{C_r3}为2V-10V。

9.根据权利要求8所述的分布式的一体化发电电路控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述第一工作区间r1的蓄电池的充电电流Ic与第一工作区间r1的跨导G₁之间的关系为I_c＝G₁×(V_{C_r1}-12.5)；所述第三工作区间r3的蓄电池的充电电流Ic与第一工作区间r3的跨导G₃之间的关系为I_D＝-G₃×(V_{C_r3}-10)。

10.根据权利要求9所述的分布式的一体化发电电路控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，在所述第一工作区间r1中，当I_C≤I_{C_UL}时，负载电流I_LOAD＝I_PV-I_C；当I_C＞I_{C_UL}时，负载电流I_LOAD＝I_PV-I_S-I_{C_UL}；在所述第二工作区间r2中，负载电流I_Load＝I_PV-I_S；在所述第三工作区间r3中，负载电流I_Load＝I_PV+I_D；其中，所述I_{C_UL}为蓄电池的充电电流上限，所述I_PV为光伏阵列所产生的电流，所述I_S为蓄电池的分流电流，所述I_D为蓄电池的放电电流。