CN103499993B - 一种含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 - Google Patents
一种含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103499993B CN103499993B CN201310383091.7A CN201310383091A CN103499993B CN 103499993 B CN103499993 B CN 103499993B CN 201310383091 A CN201310383091 A CN 201310383091A CN 103499993 B CN103499993 B CN 103499993B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- port
- mppt
- input
- mos
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
一种含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路由功率主回路和具有MPPT功能的多通道电流控制器2部分组成。所述功率主回路由1个完整通道电路和n-1个简化通道电路组成。与所述功率主回路匹配,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器拥有端口vcj、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口viLj、端口vioj、端口vc。本发明可应用于全天候的光伏发电***,置于光伏阵列之后、输入电流可控的DC-DC变换装置之前,不但可以准确、平稳、快速地捕获到复杂情况下光伏阵列的全局最大功率点,而且还具有将自身电路中的多余能量回馈给后级输入电流可控的DC-DC变换装置的能力,可高效率地实现光伏阵列利用率的最大化。
Description
技术领域
本发明涉及光伏阵列MPPT(最大功率点跟踪)接口电路,可应用于全天候的光伏发电***,尤其是一种含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路。
背景技术
光伏发电***利用半导体的光生伏特效应将光能转变为可利用的电能。光伏阵列是光伏发电***中的核心部分。通常,光伏阵列由多个相同或不同规格的光伏子阵列(或光伏组件)通过多个阻塞二极管并联而成,再通过高增益的DC-DC变换装置与光伏发电***的其余部分相连。光伏阵列的输出功率与阵列结构、负载、太阳辐照度、温度、效率等因素密切相关,尤其在全天候的复杂情况下(包括光伏子阵列规格不同或光伏子阵列规格相同但局部遮阴、短路、开路等情况)光伏阵列的输出功率特性会呈现出复杂的多峰值状态。当光伏阵列的输出功率特性呈现出单峰值状态时,现有集中式的最大功率跟踪(MPPT)技术都能够准确、平稳、快速地捕获到全局的最大功率点。但是,当光伏阵列的输出功率特性呈现出多峰值状态时,现有集中式的MPPT技术就只能够保证准确、平稳、快速地捕获到局部的最大功率点。当局部的最大功率点与全局的最大功率点不是同一点时,光伏阵列的利用率将大打折扣。
发明内容
为克服现有集中式的MPPT技术在全天候光伏发电应用中的不足,本发明采用分散式的MPPT技术提出一种含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路,目的在于帮助全天候的光伏发电***准确、平稳、快速地捕获到光伏阵列的全局最大功率点,实现光伏阵列利用率的最大化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路由功率主回路和具有MPPT功能的多通道电流控制器2部分组成。
所述功率主回路由1个完整的通道电路(完整通道电路1)和n-1个简化的通道电路(简化通道电路2至完整通道电路n)组成,其特征在于:所述完整通道电路1由阻塞二极管Di1、输入电容Ci1、电感L1、N-MOS主管M1、二极管D1、辅助电容Ca1、N-MOS辅助管Ma1、耦合电感La1和Lb1、辅助二极管Da1、输出电容Co1构成,光伏子阵列1的正输出端与阻塞二极管Di1的阳极相连,阻塞二极管Di1的阴极与输入电压Vi1的正端、输入电容Ci1的一端以及电感L1的一端相连,电感L1的另一端与N-MOS主管M1的漏极以及二极管D1的阳极相连,二极管D1的阴极与辅助电容Ca1的一端以及耦合电感La1的一端相连,耦合电感La1的另一端与N-MOS辅助管Ma1的漏极相连,N-MOS辅助管Ma1的源极与耦合电感Lb1的一端(与所述耦合电感La1的一端是异名端关系)、N-MOS主管M1的源极、辅助电容Ca1的另一端、输出电容Co1的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的正输入端相连,耦合电感Lb1的另一端(与所述耦合电感La1的另一端是异名端关系)与辅助二极管Da1的阴极相连,辅助二极管Da1的阳极与光伏子阵列1的负输出端、输入电压Vi1的负端、输入电容Ci1的另一端、输出电容Co1的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的负输入端相连,耦合电感Lb1与辅助二极管Da1的接点和耦合电感Laj与二极管Dj的接点是同名端关系,
所述简化通道电路k(k=2,...,n)由阻塞二极管Dik、输入电容Cik、电感Lk、N-MOS主管Mk、二极管Dk、输出电容Cok构成,光伏子阵列k的正输出端与阻塞二极管Dik的阳极相连,阻塞二极管Dik的阴极与输入电压Vik的正端、输入电容Cik的一端以及电感Lk的一端相连,电感Lk的另一端与N-MOS主管Mk的漏极以及二极管Dk的阳极相连,二极管Dk的阴极与所述完整通道电路1中的二极管D1的阴极相连,N-MOS主管Mk的源极与输出电容Cok的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的正输入端相连,光伏子阵列k的负输出端与输入电压Vik的负端、输入电容Cik的另一端、输出电容Cok的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的负输入端相连;
所述完整通道电路1和简化通道电路k(k=2,...,n)还与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器(简称:电流控制器)相连,所述电流控制器拥有端口vcj(j=1,...,n)、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口viLj、端口vioj、端口vc,其特征在于:所述电流控制器的端口vc1与所述输入电压Vi1的正端相连,所述电流控制器的端口vs与所述输入电压Vi1的负端相连,所述电流控制器的端口vg1与所述N-MOS主管M1的门极相连,所述电流控制器的端口vs1与所述N-MOS主管M1的源极以及所述N-MOS辅助管Ma1的源极相连,所述电流控制器的端口vga1与所述N-MOS辅助管Ma1的门极相连,所述电流控制器的端口viL1接收所述电感L1的电流iL1的检测信号,所述电流控制器的端口vio1接收所述完整通道电路1的输出电流io1的检测信号,所述电流控制器的端口vck(k=2,...,n)与所述输入电压Vik的正端相连,所述电流控制器的端口vs与所述输入电压Vik的负端相连,所述电流控制器的端口vgk与所述N-MOS主管Mk的门极相连,所述电流控制器的端口vsk与所述N-MOS主管Mk的源极相连,所述电流控制器的端口vgak悬空,所述电流控制器的端口viLk接收所述电感Lk的电流iLk的检测信号,所述电流控制器的端口viok接收所述简化通道电路k的输出电流iok的检测信号,所述电流控制器的端口vc向所述输入电流可控的DC-DC变换装置的端口vc发送所述功率主回路的输出总电流信息。
进一步,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器包括辅助电源单元、汇流通信单元、MPPT控制单元和MOS管驱动单元,其特征在于:所述辅助电源单元能把所述输入电压Vij(j=1,…,n)转换成所述汇流通信单元、所述MPPT控制单元、所述MOS管驱动单元工作所需的电源电压,
所述汇流通信单元能根据所述完整通道电路1以及所述简化通道电路2至简化通道电路n的输出电流io1至ion的检测信号viol至vion输出所述功率主回路的输出总电流信息vc,
所述MPPT控制单元能根据所述完整通道电路1以及所述简化通道电路2至简化通道电路n中的电感Lj(j=1,…,n)的电流iLj的检测信号viLj和所述输入电压Vij输出所述N-MOS主管Mj的控制信号vgpj和所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj,
所述MOS管驱动单元能把所述N-MOS主管Mj(j=1,…,n)的控制信号vgpj和所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj转换成由所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgj、端口vsj和端口vgaj输出的差分驱动信号。
更进一步,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的MPPT控制单元由采样保持器1j(j=1,…,n)、采样保持器2j、乘法器j、延时电路j、放大器1j、放大器2j、参考电压源1j、参考电压源2j、减法器1j、减法器2j、三角波发生器1j、三角波发生器2j、比较器1j、比较器2j组成,其特征在于:所述采样保持器1j的输入端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viLj相连,所述采样保持器1j的输出端与所述乘法器j的一个输入端以及所述放大器1j的输入端相连,所述采样保持器2j的输入端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vcj相连,所述采样保持器2j的输出端与所述乘法器j的另一个输入端相连,所述乘法器j的输出端与所述减法器1j的正输入端以及所述延时电路j的输入端相连,所述延时电路j的输出端与所述减法器1j的负输入端相连,所述减法器1j的输出端与所述参考电压源1j的输入端相连,所述参考电压源1j的输出端与所述减法器2j的负输入端相连,所述减法器2j的正输入端与所述放大器1j的输出端相连,所述减法器2j的输出端与所述放大器2j的输入端相连,所述放大器2j的输出端与所述比较器1j的反相输入端相连,所述三角波发生器1j的输出端与所述比较器1j的正相输入端相连,所述比较器1j输出所述N-MOS主管Mj的控制信号vgpj,所述三角波发生器2j的输出端与所述比较器2j的正相输入端相连,所述参考电压源2j的输出端与所述比较器2j的反相输入端相连,所述比较器2j输出所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj;
所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的汇流通信单元由求和电路组成,其特征在于:所述求和电路的输入端vj(j=1,…,n)与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vioj相连,所述求和电路的输出端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc相连。
本发明的技术构思为:利用分散式的MPPT技术把复杂情况下整个光伏阵列输出功率的多峰值取全局最大值问题简化成各光伏子阵列输出功率的单峰值取最大值问题,提出采用含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路来解决全天候复杂情况下光伏阵列的全局MPPT问题,实现光伏阵列利用率的最大化。
本发明的有益效果主要表现在:应用于全天候的光伏发电***,含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路位于光伏阵列之后、输入电流可控的DC-DC变换装置之前,它不但可以准确、平稳、快速地捕获到复杂情况下(包括光伏子阵列规格不同或光伏子阵列规格相同但局部遮阴、短路、开路等情况)光伏阵列的全局最大功率点,而且还具有将自身电路中的多余能量回馈给后级输入电流可控的DC-DC变换装置的能力,可高效率地实现光伏阵列利用率的最大化。
附图说明
图1是本发明实施例的电路图。
图2是本发明实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的功能框图。
图3是本发明实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的MPPT控制单元的电路图。
图4是本发明实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的汇流通信单元的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例
参考图1、图2、图3和图4,实施例由功率主回路和具有MPPT功能的多通道电流控制器2部分组成。
如图1所示,实施例的功率主回路由完整通道电路1和简化通道电路2至完整通道电路n组成。实施例的完整通道电路1由阻塞二极管Di1、输入电容Ci1、电感L1、N-MOS主管M1、二极管D1、辅助电容Ca1、N-MOS辅助管Ma1、耦合电感La1和Lb1、辅助二极管Da1、输出电容Co1构成,光伏子阵列1的正输出端与阻塞二极管Di1的阳极相连,阻塞二极管Di1的阴极与输入电压Vi1的正端、输入电容Ci1的一端以及电感L1的一端相连,电感L1的另一端与N-MOS主管M1的漏极以及二极管D1的阳极相连,二极管D1的阴极与辅助电容Ca1的一端以及耦合电感La1的一端相连,耦合电感La1的另一端与N-MOS辅助管Ma1的漏极相连,N-MOS辅助管Ma1的源极与耦合电感Lb1的一端(与所述耦合电感La1的一端是异名端关系)、N-MOS主管M1的源极、辅助电容Ca1的另一端、输出电容Co1的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的正输入端相连,耦合电感Lb1的另一端(与所述耦合电感La1的另一端是异名端关系)与辅助二极管Da1的阴极相连,辅助二极管Da1的阳极与光伏子阵列1的负输出端、输入电压Vi1的负端、输入电容Ci1的另一端、输出电容Co1的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的负输入端相连。实施例的简化通道电路k(k=2,...,n)由阻塞二极管Dik、输入电容Cik、电感Lk、N-MOS主管Mk、二极管Dk、输出电容Cok构成,光伏子阵列k的正输出端与阻塞二极管Dik的阳极相连,阻塞二极管Dik的阴极与输入电压Vik的正端、输入电容Cik的一端以及电感Lk的一端相连,电感Lk的另一端与N-MOS主管Mk的漏极以及二极管Dk的阳极相连,二极管Dk的阴极与实施例的完整通道电路1中的二极管D1的阴极相连,N-MOS主管Mk的源极与输出电容Cok的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的正输入端相连,光伏子阵列k的负输出端与输入电压Vik的负端、输入电容Cik的另一端、输出电容Cok的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的负输入端相连。
如图1所示,实施例的完整通道电路1和简化通道电路k(k=2,...,n)还与实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器(简称:电流控制器)相连,实施例的电流控制器拥有端口vcj(j=2,...,n)、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口viLj、端口vioj、端口vc,实施例的电流控制器的端口vc1与输入电压Vi1的正端相连,实施例的电流控制器的端口vs与输入电压Vi1的负端相连,实施例的电流控制器的端口vg1与N-MOS主管M1的门极相连,实施例的电流控制器的端口vs1与N-MOS主管M1的源极以及N-MOS辅助管Ma1的源极相连,实施例的电流控制器的端口vga1与N-MOS辅助管Ma1的门极相连,实施例的电流控制器的端口viL1接收电感L1的电流iL1的检测信号,实施例的电流控制器的端口vio1接收实施例的完整通道电路1的输出电流io1的检测信号,实施例的电流控制器的端口vck(k=2,...,n)与输入电压Vik的正端相连,实施例的电流控制器的端口vs与输入电压Vik的负端相连,实施例的电流控制器的端口vgk与N-MOS主管Mk的门极相连,实施例的电流控制器的端口vsk与N-MOS主管Mk的源极相连,实施例的电流控制器的端口vgak悬空,实施例的电流控制器的端口viLn接收电感Lk的电流iLk的检测信号,实施例的电流控制器的端口viok接收实施例的简化通道电路k的输出电流iok的检测信号,实施例的电流控制器的端口vc向输入电流可控的DC-DC变换装置的端口vc发送实施例的功率主回路的输出总电流信息。
如图2所示,实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器包括辅助电源单元、汇流通信单元、MPPT控制单元和MOS管驱动单元。实施例的辅助电源单元能把输入电压Vij(j=1,…,n)转换成汇流通信单元、MPPT控制单元和MOS管驱动单元工作所需的电源电压。实施例的汇流通信单元能根据实施例的完整通道电路1和简化通道电路2至简化通道电路n的输出电流io1至ion的检测信号viol至vion输出实施例的功率主回路的输出总电流信息vc。实施例的MPPT控制单元能根据实施例的完整通道电路1和简化通道电路k(k=2,…,n)中的电感Lj(j=1,…,n)的电流iLj的检测信号viLj和输入电压Vij输出N-MOS主管Mj的控制信号vgpj和N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj。实施例的MOS管驱动单元接收N-MOS主管Mj的控制信号vgpj和N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj并转换成由实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgj、端口vsj和端口vgaj输出的差分驱动信号。
如图3所示,实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的MPPT控制单元由采样保持器1j(j=1,…,n)、采样保持器2j、乘法器j、延时电路j、放大器1j、放大器2j、参考电压源1j、参考电压源2j、减法器1j、减法器2j、三角波发生器1j、三角波发生器2j、比较器1j、比较器2j组成。实施例的采样保持器1j的输入端与实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viLj相连,采样保持器1j的输出端与乘法器j的一个输入端以及放大器1j的输入端相连,采样保持器2j的输入端与实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vcj相连,采样保持器2j的输出端与乘法器j的另一个输入端相连,乘法器j的输出端与减法器1j的正输入端以及延时电路j的输入端相连,延时电路j的输出端与减法器1j的负输入端相连,减法器1j的输出端与参考电压源1j的输入端相连,参考电压源1j的输出端与减法器2j的负输入端相连,减法器2j的正输入端与放大器1j的输出端相连,减法器2j的输出端与放大器2j的输入端相连,放大器2j的输出端与比较器1j的反相输入端相连,三角波发生器1j的输出端与比较器1j的正相输入端相连,比较器1j输出实施例的N-MOS主管Mj的控制信号vgpj,三角波发生器2j的输出端与比较器2j的正相输入端相连,参考电压源2j的输出端与比较器2j的反相输入端相连,比较器2j输出实施例的N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj。
如图4所示,实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的汇流通信单元由求和电路组成。实施例的求和电路的输入端vj(j=1,…,n)与实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vioj相连,实施例的求和电路的输入端与实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc相连。
在具有MPPT功能的多通道电流控制器的控制下,实施例的通道电路j(即完整通道电路1或简化通道电路k)始终工作在光伏子阵列j(j=1,...,n)的最大功率点附近。不同于复杂情况下整个光伏阵列的输出功率特性会呈现出多峰值状态,光伏子阵列的输出功率特性通常保持单峰值状态。因此,只要分别捕获到光伏子阵列1至光伏子阵列n的最大功率点,即可获得整个光伏阵列的全局最大功率点。捕获光伏子阵列j的最大功率点的策略如下:当检测到光伏子阵列j当前的输出功率比前一时刻的输出功率小(即vpij(n)<vpij(n-1))时,通过增大参考电压源1j的输出值Vref1j(n),令N-MOS主管Mj的控制信号vgpj的占空比增大,使光伏子阵列j的输出电流变大,从而改变光伏子阵列j后一时刻的输出功率。当检测到光伏子阵列j当前的输出功率比前一时刻的输出功率大(即vpij(n)>vpij(n-1))时,通过减小参考电压源1j的输出值Vref1j(n),令N-MOS主管Mj的控制信号vgpj的占空比减小,使光伏子阵列j的输出电流变小,从而改变光伏子阵列j后一时刻的输出功率。通过调节,最终实现光伏子阵列j当前的输出功率约等于前一时刻的输出功率(即vpij(n)≈vpij(n-1)),达到光伏子阵列j的最大功率点。此时,通道电路j(即完整通道电路1或简化通道电路k)工作在开关状态,除了直接地将光伏子阵列j的一部分能量传送给输入电流可控的DC-DC变换装置,还通过由辅助电容Ca1、辅助二极管Da1、N-MOS辅助管Ma1、耦合电感La1和Lb1组成的辅助电路间接地将光伏子阵列j的另一部分能量也传送给输入电流可控的DC-DC变换装置,实现能量回馈的功能。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举,本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (4)
1.一种含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路,其特征在于:所述含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路由功率主回路和具有MPPT功能的多通道电流控制器2部分组成,
所述功率主回路由完整通道电路1和简化通道电路2至简化通道电路n组成,所述完整通道电路1由阻塞二极管Di1、输入电容Ci1、电感L1、N-MOS主管M1、二极管D1、辅助电容Ca1、N-MOS辅助管Ma1、耦合电感La1和Lb1、辅助二极管Da1、输出电容Co1构成,光伏子阵列1的正输出端与阻塞二极管Di1的阳极相连,阻塞二极管Di1的阴极与输入电压Vi1的正端、输入电容Ci1的一端以及电感L1的一端相连,电感L1的另一端与N-MOS主管M1的漏极以及二极管D1的阳极相连,二极管D1的阴极与辅助电容Ca1的一端以及耦合电感La1的一端相连,耦合电感La1的另一端与N-MOS辅助管Ma1的漏极相连,N-MOS辅助管Ma1的源极与耦合电感Lb1的一端与所述耦合电感La1的一端是异名端关系,所述的N-MOS辅助管Ma1的源极与耦合电感Lb1的一端、N-MOS主管M1的源极、辅助电容Ca1的另一端、输出电容Co1的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的正输入端相连,耦合电感Lb1的另一端与所述耦合电感La1的另一端是异名端关系,所述的耦合电感Lb1的另一端与辅助二极管Da1的阴极相连,辅助二极管Da1的阳极与光伏子阵列1的输出负端、输入电压Vi1的负端、输入电容Ci1的另一端、输出电容Co1的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的负输入端相连,耦合电感Lb1与辅助二极管Da1的接点和耦合电感La1与二极管D1的接点是同名端关系,
所述简化通道电路k(k=2,…,n)由阻塞二极管Dik、输入电容Cik、电感Lk、N-MOS主管Mk、二极管Dk、输出电容Cok构成,光伏子阵列k的正输出端与阻塞二极管Dik的阳极相连,阻塞二极管Dik的阴极与输入电压Vik的正端、输入电容Cik的一端以及电感Lk的一端相连,电感Lk的另一端与N-MOS主管Mk的漏极以及二极管Dk的阳极相连,二极管Dk的阴极与所述完整通道电路1中的二极管D1的阴极相连,N-MOS主管Mk的源极与输出电容Cok的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的正输入端相连,光伏子阵列k的负输出端与输入电压Vik的负端、输入电容Cik的另一端、输出电容Cok的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的负输入端相连,
所述具有MPPT功能的多通道电流控制器拥有端口vcj(j=1,…,n)、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口viLj、端口vioj、端口vc,
所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc1与所述输入电压Vi1的正端相连,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vs与所述输入电压Vi1的负端相连,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vg1与所述N-MOS主管M1的门极相连,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vs1与所述N-MOS主管M1的源极以及所述N-MOS辅助管Ma1的源极相连,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vga1与所述N-MOS辅助管Ma1的门极相连,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viL1接收所述电感L1的电流iL1的检测信号,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vio1接收所述完整通道电路1的输出电流io1的检测信号,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc向所述输入电流可控的DC-DC变换装置的端口vc发送所述功率主回路的输出总电流信息,
所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vck(k=2,…,n)与所述输入电压Vik的正端相连,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vs与所述输入电压Vik的负端相连,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgk与所述N-MOS主管Mk的门极相连,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vsk与所述N-MOS主管Mk的源极相连,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgak悬空,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viLk接收所述电感Lk的电流iLk的检测信号,所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viok接收所述简化通道电路k的输出电流iok的检测信号。
2.如权利要求1所述的含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路,其特征在于:所述具有MPPT功能的多通道电流控制器包括辅助电源单元、汇流通信单元、MPPT控制单元和MOS管驱动单元,
所述辅助电源单元能把所述输入电压Vij(j=1,…,n)转换成所述汇流通信单元、所述MPPT控制单元、所述MOS管驱动单元工作所需的电源电压,
所述汇流通信单元能根据所述完整通道电路1以及所述简化通道电路2至简化通道电路n的输出电流io1至ion的检测信号输出所述功率主回路的输出总电流信息vc,
所述MPPT控制单元能根据所述完整通道电路1以及所述简化通道电路2至简化通道电路n中的电感Lj(j=1,…,n)的电流iLj的检测信号和所述输入电压Vij输出所述N-MOS主管Mj的控制信号vgpj和所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj,
所述MOS管驱动单元能把所述N-MOS主管Mj(j=1,…,n)的控制信号vgpj和所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj转换成由所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgj、端口vsj和端口vgaj输出的差分驱动信号。
3.如权利要求2所述的含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路,其特征在于:所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的MPPT控制单元由采样保持器1j(j=1,…,n)、采样保持器2j、乘法器j、延时电路j、放大器1j、放大器2j、参考电压源1j、参考电压源2j、减法器1j、减法器2j、三角波发生器1j、三角波发生器2j、比较器1j、比较器2j组成,所述采样保持器1j的输入端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viLj相连,所述采样保持器1j的输出端与所述乘法器j的一个输入端以及所述放大器1j的输入端相连,所述采样保持器2j的输入端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vcj相连,所述采样保持器2j的输出端与所述乘法器j的另一个输入端相连,所述乘法器j的输出端与所述减法器1j的正输入端以及所述延时电路j的输入端相连,所述延时电路j的输出端与所述减法器1j的负输入端相连,所述减法器1j的输出端与所述参考电压源1j的输入端相连,所述参考电压源1j的输出端与所述减法器2j的负输入端相连,所述减法器2j的正输入端与所述放大器1j的输出端相连,所述减法器2j的输出端与所述放大器2j的输入端相连,所述放大器2j的输出端与所述比较器1j的反相输入端相连,所述三角波发生器1j的输出端与所述比较器1j的正相输入端相连,所述比较器1j输出所述N-MOS主管Mj的控制信号vgpj,所述三角波发生器2j的输出端与所述比较器2j的正相输入端相连,所述参考电压源2j的输出端与所述比较器2j的反相输入端相连,所述比较器2j输出所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj。
4.如权利要求2和3之一所述的含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路,其特征在于:所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的汇流通信单元由求和电路组成,所述求和电路的输入端vj(j=1,…,n)与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vioj相连,所述求和电路的输出端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc相连。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310383091.7A CN103499993B (zh) | 2013-08-28 | 2013-08-28 | 一种含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310383091.7A CN103499993B (zh) | 2013-08-28 | 2013-08-28 | 一种含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103499993A CN103499993A (zh) | 2014-01-08 |
CN103499993B true CN103499993B (zh) | 2015-04-22 |
Family
ID=49865213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310383091.7A Active CN103499993B (zh) | 2013-08-28 | 2013-08-28 | 一种含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103499993B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110768526A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-02-07 | 河北电立方新能源科技有限公司 | 升压电路及其控制方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101119031A (zh) * | 2007-06-08 | 2008-02-06 | 清华大学 | 一种快速稳定实现最大功率跟踪的光伏三相并网控制方法 |
CN101714763A (zh) * | 2009-09-03 | 2010-05-26 | 周德佳 | 一种高效率稳定多功能的单级式光伏单相并网控制方法 |
JP5194458B2 (ja) * | 2007-01-24 | 2013-05-08 | 株式会社明電舎 | 太陽光発電システムの制御方法と太陽光発電システムの発電量予測装置 |
CN203643884U (zh) * | 2013-08-28 | 2014-06-11 | 浙江工业大学 | 一种含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009024212B4 (de) * | 2009-06-08 | 2012-03-01 | Adensis Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung einer drohenden Verminderung der Einspeiseleistung einer Photovoltaikanlage sowie Verwendung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
-
2013
- 2013-08-28 CN CN201310383091.7A patent/CN103499993B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5194458B2 (ja) * | 2007-01-24 | 2013-05-08 | 株式会社明電舎 | 太陽光発電システムの制御方法と太陽光発電システムの発電量予測装置 |
CN101119031A (zh) * | 2007-06-08 | 2008-02-06 | 清华大学 | 一种快速稳定实现最大功率跟踪的光伏三相并网控制方法 |
CN101714763A (zh) * | 2009-09-03 | 2010-05-26 | 周德佳 | 一种高效率稳定多功能的单级式光伏单相并网控制方法 |
CN203643884U (zh) * | 2013-08-28 | 2014-06-11 | 浙江工业大学 | 一种含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103499993A (zh) | 2014-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI394349B (zh) | 太陽能集電電源管理系統 | |
CN102820808B (zh) | 光伏阵列汇流箱 | |
CN103166239A (zh) | 集中-分布混合式新能源发电***及最大功率点跟踪控制方法 | |
CN102780398B (zh) | 智能太阳能光伏电池板的组件优化器及其控制方法 | |
US10715054B2 (en) | Power conversion device and photovoltaic module including the same | |
JP2010177554A (ja) | 太陽光発電装置 | |
CN103490628A (zh) | 一种单相高增益升压变换器 | |
CN103499992B (zh) | 含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 | |
CN203775134U (zh) | 一种分布式单芯片光伏功率优化器 | |
CN103904638A (zh) | 一种基于三端口变换器的直流分布式负载***及其控制方法 | |
CN103499993B (zh) | 一种含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 | |
CN203643885U (zh) | 含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 | |
CN103840765B (zh) | 一种光伏汇流装置 | |
CN203590138U (zh) | 适用于光伏阵列的能馈式mppt接口电路 | |
CN103516306B (zh) | 一种适用于光伏阵列的能馈式mppt接口电路 | |
CN203643884U (zh) | 一种含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 | |
CN103633662A (zh) | 一种分布式新能源发电***及分布式混合最大功率跟踪方法 | |
CN203596794U (zh) | 一种适用于光伏阵列的能馈式mppt接口电路 | |
CN103516307B (zh) | 适用于光伏阵列的能馈式mppt接口电路 | |
CN203632610U (zh) | 含三绕组耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 | |
CN103516305B (zh) | 含三绕组耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 | |
Matsumoto et al. | A novel strategy of a control IC for boost converter with ultra low voltage input and maximum power point tracking for single solar cell application | |
CN110474600A (zh) | 一种基于输入独立输出串联发电电路的控制电路 | |
CN202997941U (zh) | 一种馈能功率单元的新型光伏发电*** | |
Zacharias et al. | Modeling and simulation of photovoltaic system with soft switching SEPIC converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190924 Address after: 315040 No. 168 Jinghua Road, Ningbo High-tech Zone, Ningbo City, Zhejiang Province Patentee after: Ningbo Ningbian Power Sci-Tech Co., Ltd. Address before: 310014 Hangzhou city in the lower reaches of the city of Zhejiang Wang Road, No. 18 Patentee before: Zhejiang University of Technology |
|
TR01 | Transfer of patent right |