[发明专利]用于光伏组件的升降压型电压转换器及电压调制方法

说明书

本发明涉及到用于光伏组件的升降压型电压转换器及电压调制方法，每一个光伏组件均配置有一个用于执行最大功率点追踪的电压转换器并由电压转换器输出该光伏组件实施电压转换后的电压；其中：在电压转换器的输出电压和输入电压之间的差值超过预设值时，电压转换器工作在降压或者升压的工作状态；在电压转换器的输出电压和输入电压之间的差值不高于预设值时，电压转换器工作在升降压的工作状态。在含有光伏电池的应用场合中在基于可实现降压及升压的前提下用于光伏组件的升降压型的电压转换器，能够根据实际情况决定对阵列中的光伏组件电压进行电压调制。

技术领域

本发明主要涉及到光伏发电领域，确切的说，是涉及到在含有光伏电池的应用场合中在基于可实现降压及升压的前提下用于光伏组件的升降压型的电压转换器，能够根据实际情况决定对阵列中的光伏组件电压进行电压调制。

背景技术

在光伏发电领域除了逆变器之外最重要的环节之一就是电压转换，主要目的是将电池的电压从容易波动的原始值转换成期望的电压值，电压转换器就是起到直流到直流的电压转换的核心电路之一。这涉及到将电池的电压进行升压或者降压等，根据实际的需求来抬升或削减电池的原始的光转换电压，然后再将得到的直流期望电压逆变并网。光伏发电领域越来越受到发达国家和发展中国家的重视，因为几乎每个国家和地区都面临着资源环境日趋恶化的问题，尤其是经济欠发达的国家或地区急于基于发展经济的目的，更容易忽略工业化和高消耗能源带来的负面环境问题。在当前的光伏发电系统中，为了使发电系统安全可靠的运行，要能及时发现各种潜在的威胁：譬如阴影遮挡造成的热斑效应就是一种负面的威胁，它可能会让某些电池从电源转换成负载而引起电池板发热至起火烧毁，实时精确监控光伏电池的电压、电流、功率及温度和发电量等工作参数是光伏发电系统中很重要的一个环节。光伏电池的工作参数监控在实际的应用场合更多的是采用了电力线载波作为通讯手段，依靠电力载波很容易将光伏电池的参数作为通信数据传递到光伏电池提供光伏电压的电力线上，再从电力线上进行载波信号的解码即可撷取光伏电池的实时参数，载波是光伏业界实现数据发送接收的手段之一，标准无线通信技术也适用。

本申请的主要目标就在于：由于光伏电池的应用场合中是很多电池串联构成串组，串组的实际电压提供给逆变器进行逆变并网，在基于实现每一个光伏电池被升压或降压或两者兼有的前提下，将光伏电池的工作参数提取出来然后予以分析，及时发现存在潜在故障的光伏电池以便为执行对应的决策提供依据。再者，就是能够根据串级电压需求，选择升压或降压或兼有两者的电压调制方式来实现电池电压的合理取舍，同步还执行组件的最大功率点追踪从而最大化每一个光伏电池的发电效率。

发明内容

在一个实施例中，本发明披露了一种用于光伏组件的升降压型电压转换器，提供串级电压的每一个串组均设置有相互串联的多个光伏组件，其中：每一个光伏组件均配置有一个用于执行最大功率点追踪的电压转换器并由电压转换器输出该光伏组件实施电压转换后的电压；并且：在电压转换器的输出电压和输入电压之间的差值超过预设值时，电压转换器工作在降压或者升压的工作状态；在电压转换器的输出电压和输入电压之间的差值不高于预设值时，电压转换器工作在升降压的工作状态。

上述的用于光伏组件的升降压型电压转换器，升降压型电压转换器包括：耦合到光伏组件正负极以撷取输入电压的第一和第二输入端，提供输出电压的第一和第二输出端；其中降压转换电路的第一、第二开关串联在第一和第二输入端之间；升压转换电路的第三、第四开关串联在第一和第二输出端之间；第一和第二开关两者相连的第一互连节点与第三和第四开关两者相连的第二互连节点之间设置有电感。

上述的用于光伏组件的升降压型电压转换器：用于驱动第一、第二开关的第一驱动器至少包括：分别产生第一、第二驱动信号的第一和第二输出级单元，第一和第二驱动信号分别用于驱动第一和第二开关；以及用于驱动第三、第四开关的第二驱动器至少包括：分别产生第三、第四驱动信号的第三和第四输出级单元，第三和第四驱动信号分别用于驱动第三和第四开关。