[发明专利]一种多输入电源的供电选择电路及供电装置

说明书

本发明提供一种多输入电源的供电选择电路及供电装置，涉及电力电子技术领域，当相邻开关阵列中输入端电压较低的开关阵列的输入端电压低于预设阈值时，设置于相邻开关阵列中的电压比较单元将控制相邻开关阵列中输入端电压较高的开关阵列导通，进而为电源变换器的高电位输入端提供更高的输入电压，直至一对相邻开关阵列中输入端电压较低的开关阵列的输入端电压高于预设阈值，也即高于电源变换器的最小工作电压，则可通过相应开关阵列输出至电源变换器的高电位输入端，进而确保电源变换器的输入电压略高于其最小工作电压即可，避免了现有技术中由于输入电压高而导致电源变换器的转换效率低和成本高的问题。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种多输入电源的供电选择电路及供电装置。

背景技术

在常规光伏发电系统中，通常通过功率优化器来实现光伏组件的MPPT(MaximumPower Point Tracking，最大功率点跟踪)控制；为了降低系统成本，通常设置功率优化器可以同时接入多个光伏组件，其连接方式可以采用图1a或图1b所示的并联结构，也可以采用图2a或图2b所示的级联结构。

对于功率优化器的辅助供电，一般直接从输入侧取电，再配合后级的电源变换器，如buck、反激等，以输出合适的电平给功率优化器供电。为了提高功率优化器的性能和可靠性，一般辅助电源都设计成多个光伏组件进行供电的多输入电源供电方式，这样当其中一路没有电压或者功率输入时，如光伏组件被遮挡、未接入或者欠压，其他光伏组件仍可以保证功率优化器正常工作，从而确保光伏组件的正常发电，提高收益。

但是上述方法仅适用于并联结构，而对于级联结构，由于每个输入电源的输入或者输出不是共一个参考地，所以无法实现可选择性的供电。现有技术中存在一种级联结构供电的方法是利用全母线电压供电，即直接利用级联后的总电压通过电源变换器为功率优化器供电，如图3所示。这种方法简单，当其中任意一路没电时，级联后的总电压仍可以保证可靠供电。不过，这种方法的供电效率较低，因为串联供电输入电压比较高，电源变换器增益很小，对应转换效率低。并且，在此较高的输入电压下，电源变换器的器件应力也比较高，需要选择高耐压的器件，增加了成本。

发明内容

本发明提供一种多输入电源的供电选择电路及供电装置，以解决现有技术中由于输入电压高而导致电源变换器的转换效率低和成本高的问题。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种多输入电源的供电选择电路，用于为级联结构下M个输入电源的后级设备供电装置提供电源变换器的输入电压，包括：N个可控的开关阵列及N-1个电压比较单元，M和N均为大于1的正整数，且N≤M；其中：

N个所述开关阵列的输入端分别与不同输入电源的高电位端相连；

N个所述开关阵列的输出端均与所述电源变换器的高电位输入端相连；

相邻开关阵列之间分别设置有一个电压比较单元，用于当相邻开关阵列中输入端电压较低的开关阵列的输入端电压低于预设阈值时，控制相邻开关阵列中输入端电压较高的开关阵列导通；所述预设阈值大于等于所述电源变换器的最小工作电压；

全部开关阵列中输入端电压最低的开关阵列的初始状态为导通；且相邻开关阵列中，输入端电压较高的开关阵列导通时，输入端电压较低的开关阵列反向截止或者关断。

优选的，所述电压比较单元包括：第一稳压管、第一三极管、第一电阻及第二电阻；其中：

所述第一稳压管的负极与相邻开关阵列中输入端电压较低的开关阵列的输入端相连；

所述第一稳压管的正极通过所述第一电阻与所述第一三极管的基极相连；

所述第一三极管的发射极接地；

所述第一三极管的集电极通过所述第二电阻与相邻开关阵列中输入端电压较高的开关阵列的输入端相连；