一種應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的多路輸入非隔離型高增益DCDC變換器

張超蘭 陳樂朋 鄧宇豪 潘迦藍(lán)

摘要：針對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件數(shù)量多且輸出電壓低的問題，提出一種多輸入端口高增益DCDC變換器。該變換器具有多路輸入、單路輸出，其具有開關(guān)器件應(yīng)力低、控制簡(jiǎn)單、輸出電壓增益高、輸入端口數(shù)量不受開關(guān)管占空比限制等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高增益；多端口；光伏發(fā)電

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，世界對(duì)于能源的需求日益增長(zhǎng)，而傳統(tǒng)的化石能源儲(chǔ)量有限。因此，對(duì)于可再生能源的研究成為了相當(dāng)重要的方向，其中，光伏發(fā)電作為一種分布廣泛、無污染的新能源受到了人們的普遍關(guān)注。

常用光電池板的輸出電壓一般范圍為30 V～60 V，而并網(wǎng)時(shí)直流母線的輸入電壓一般為400 V，因此，需要具備高增益能力的DCDC變換器將較低的光伏電池輸出電壓升至直流母線的輸入電壓。傳統(tǒng)的Boost變換器理論上可以通過改變占空比實(shí)現(xiàn)較大的輸出電壓增益，但是由于寄生參數(shù)的影響，增益難以無限增大。

針對(duì)光伏組件數(shù)量多和需要高升壓變換的特點(diǎn)，本文提出了一種多輸入端口高增益變換器，其具備控制策略簡(jiǎn)單、開關(guān)器件電壓應(yīng)力低等優(yōu)點(diǎn)。

1 工作原理

如圖1所示為本文所提多輸入端口高增益DCDC變換器原理圖，以兩路輸入為例。

2 性能分析

將兩路輸入拓?fù)鋽U(kuò)展為多路輸入高增益DCDC變換器。設(shè)變換器一共有n個(gè)輸入端口，以第i個(gè)輸入端口為例。

2.1 電壓增益

3 結(jié)論

本文提出了一種應(yīng)多輸入端口高增益DCDC變換器。通過理論分析，結(jié)果表明該變換器具有以下特點(diǎn)：（1）該變換器能夠?qū)崿F(xiàn)較高的輸出電壓增益。（2）該變換器開關(guān)器件電壓應(yīng)力低。綜上所述，該變換器適用于擁有大量光伏組件的光伏發(fā)電系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖華鋒.光伏發(fā)電高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].南京航空航天大學(xué)，2010.

[2]胡雪峰.高增益非隔離型Boost變換器拓?fù)浼捌溲苌椒ㄑ芯縖D].南京航空航天大學(xué)，2014.

[3]Hwu，K.I.and Y.T.Yau，High StepUp Converter Based on Coupling Inductor and Bootstrap Capacitors With Active Clamping.IEEE Transactions on Power Electronics，2014.29（6）：p.26552660.

[4]TsaiFu Wu and TeHung Yu，Unified approach to developing singlestage power converters，in IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems，vol.34，no.1，pp.211223，Jan.1998.