[发明专利]分布式均压控制电路和控制方法

说明书

本申请提供一种分布式均压控制电路和控制方法，应用于IPOS组合系统。分布式均压控制电路包括多个均压控制模块，每个均压控制模块中包括单模块LLC变换器，输入电压采集模块，第一控制器，输出电压采集模块，第二控制器以及PFM脉冲生成模块。本方案提供的分布式均压控制电路中，对每个LLC变换器采用独立的控制器，并且通过PFM脉冲生成器生成相应驱动信号对开关器件进行控制，保证输入侧电压稳定，以及各均压控制模块的输出电压均衡。同时该控制方法适用于多个均压控制模块，且不需要对均压控制模块间进行耦合，有效的提高了系统的传输效率。

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种分布式均压控制电路和控制方法。

背景技术

随着社会的不断进步和人民大众水平的日益提高，工业、国防、医疗以及日常生活等对电能的需求也越来越大。光伏发电由于其绿色环保以及储量丰富的特点已经在电力电子行业得到了大力发展，一般光伏发电系统可分为两级式传输，前级的直流-直流(DirectCurrent-Direct Current，DC/DC)变换器以及后级的DC/DC变换器，前级的DC/DC变换器负责完成最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)并将电压汇入低压直流母线或者供给直流负载；后级的DC/DC变换器将低压直流母线的电能继续升压汇入高压直流电网或者逆变成交流电进行传输。对于后级DC/DC升压部分常将多个DC/DC变换器以输入侧并联输出侧串联(Input-Parallel Output-Series，IPOS)的方式进行组合，该组合方式适用于高压大功率场合，然而运行过程中子模块的参数变化，则会导致每个模块的电压不均衡，从而影响输出效率，严重时会损坏设备，因此需要对IPOS组合系统进行控制。

现有技术中，针对IPOS组合系统的控制方法主要为输出均压控制，该方法由输出电压闭环与输出均压闭环组成，直接对各模块的输出电压进行控制。其中，以两个模块为例进行举例说明，输出电压闭环保证输出电压的稳定，而输出均压闭环保证一个模块的电压为总输出电压的1/2，两者之差和两者之和都作为模块的控制信号来生成相应的脉冲信号。

然而，该控制方式主要针对输出侧接固定负载的控制方法，较为复杂，且没有考虑输入侧电压的变化情况，导致其稳定性较差。

发明内容

本申请提供一种分布式均压控制电路和控制方法，用于解决现有控制方式的复杂性较高以及输入侧电压稳定性较差的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种分布式均压控制电路，包括：

多个均压控制模块，每个均压控制模块的输入侧并联，输出侧串联；

其中，每个均压控制模块中包括单模块LLC变换器，输入电压采集模块，第一控制器，输出电压采集模块，第二控制器以及PFM脉冲生成模块；

所述输入电压采集模块一端与所述单模块LLC变换器的输入连接，用于采集所述单模块LLC变换器的输入电压，所述输入电压采集模块的另一端与所述第一控制器的输入端连接，所述第一控制器的输出端与所述PFM脉冲生成模块的第一输入端连接；

所述输出电压采集模块一端与所述单模块LLC变换器的输出连接，用于采集所述单模块LLC变换器的输出电压，所述输出电压采集模块的另一端与所述第二控制器的输入端连接，所述第二控制器的输出端与所述PFM脉冲生成模块的第二输入端连接；

所述PFM脉冲生成模块的输出端与所述单模块LLC变换器连接。

可选的，所述PFM脉冲生成模块用于根据所述第一控制器输出的频率或者所述第二控制器输出的频率生成驱动信号，所述驱动信号用于控制所述单模块LLC变换器中的开关器件。

可选的，所述单模块LLC变换器包括：

可控开关网络，谐振网络，理想变压器以及整流网络；