[发明专利]一种基于相移谐振控制的光伏系统变换器及控制方法

权利要求书

1.一种基于相移谐振控制的光伏系统变换器，其特征在于它包括太阳能电池板模块、移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器模块、蓄电池模块、负载模块、PWM信号触发模块以及相移谐振控制器模块；其中，所述移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器模块的输入端采集太阳能电池板模块的输出信号以及PWM信号触发器的输出信号，其输出端连接蓄电池模块的输入端和相移谐振控制器模块的输入端；所述蓄电池模块的输出端与负载模块的输入端连接；所述相移谐振控制器的输入端连接移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器模块的输出端，其输出端与PWM信号触发模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述一种基于相移谐振控制的光伏系统变换器，其特征在于所述移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器模块由电压源Vin、功率开关管G1、功率开关管G2、功率开关管G3、功率开关管G4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、整流二极管DR1、整流二极管DR2、整流二极管DR3、整流二极管DR4、电容C1、电容C3、电容Cb、电容Cf、电感Lf、电感Lr、电感R0、高频变压器xfml2组成；其中，所述功率开关管G1的输出端连接电压源Vin的正极；所述功率开关管G3的输入端连接电压源Vin的负极；所述二极管D1和二极管D3分别与电容C1和电容C3并联，且分别反并联于功率开关管G1和功率开关管G3呈反并联连接；所述功率开关管G1的输入端和功率开关管G3的输出端共同连接电容Cb；所述电容Cb另一端通过电感Lr与高频变压器xfml2连接；所述功率开关管G1的输出端连接功率开关管G2的输出端；所述功率开关管G2的输入端通过二极管D2的输入端与功率开关管G4的输出端连接；所述功率开关管G3的输入端连接二极管D4的负极；所述二极管D4的正极连接功率开关管G4的输入端；所述二极管D2的负极和功率开关管G4的输出端共同连接高频变压器xfml2；所述高频变压器xfml2另一侧的一端分别连接整流二极管DR1的正极和整流二极管DR3的负极，而另一端分别连接整流二极管DR2的正极和整流二极管DR4的负极；所述整流二极管DR1和DR2的负极共同连接电感Lf；所述电感Lf的另一端连接电容Cf与电感R0；所述整流二极管DR3和DR4的正极共同连接电容Cf与电感R0的另一端；电容Cf与电感R0并联。

3.根据权利要求1所述一种基于相移谐振控制的光伏系统变换器，其特征在于所述相移谐振控制器模块由数据采样单元、A/D转换单元、主控制器单元、数据存储器单元以及控制信号发生器单元组成；其中，所述数据采样单元的输入端采集移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器模块的输出电压信号，其输出端连接A/D转换单元的输入端；所述主控制器单元的输入端连接A/D转换单元的输出端，其输出端连接控制信号发生器单元的输入端，且所述主控制器单元还与数据存储器单元呈双向连接；所述控制信号发生器单元的输入端连接主控制器单元的输出端，其输出端连接PWM信号触发器单元输入端。

3、根据权利要求3所述一种基于相移谐振控制的光伏系统变换器，其特征在于所述A/D转换单元采用带有8位A/D转换器采用逐次近似来实现模数转化的芯片ADC0809。

4.根据权利要求3所述一种基于相移谐振控制的光伏系统变换器，其特征在于所述数据存储器单元采用可以同时读写且断电数据不丢失的Flash Memory闪存型存储器。

5.根据权利要求3所述一种基于相移谐振控制的光伏系统变换器，其特征在于所述主控制器单元采用UC3875控制芯片。

6.一种基于相移谐振控制器的光伏系统变换器的控制方法，其特征在于它包括以下步骤：

⑴太阳能电池板模块输出的基准电压信号U_ref(s)进入移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器模块，在移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器模块中，基准电压U_ref(s)与变换器经过分压后的输出电压U₀(s)相比较生成电压误差信号，误差信号经过变换器的调节，其输出作为变换器的基准电流I_ref(s)；

⑵在移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器模块中，高频变压器副边绕组的交流电流信号经取样电阻转换为电压信号，并通过RC低通滤波器抑制噪声进行采样输出，得到的输出滤波电感电流采样信号与变化器的基准电流I_ref(s)进行比较，经过变换器的调节，其输出信号U₀(s)直接进入相移谐振控制器模块中的数据采样单元及蓄电池模块和负载模块；

⑶数据采样单元采集移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器输出的电压信号U₀(s)，信号经A/D转换单元进行模数转换，并存入数据存储器，以备调取信号数据；

⑷经A/D转换单元转换的信号进入住控制器单元，与锯齿波进行比较，通过控制信号发生器单元控制PWM产生，为PWM信号触发器提供驱动信号，通过调节占空比，使系统输出稳定。