[发明专利]一种光伏系统电压变换器

说明书

所属技术领域

本发明专利为一种光伏系统电压变换器，应用于光伏发电系统。

背景技术

太阳能光伏发电由于其可再生性、清洁性、用之不尽等特点，正在发展成为世界能源组成中的重要部分。户用离网式光伏发电系统主要为大电网较远的用户提供照明、冷藏及其他一些对电能质量要求不是十分苛刻的简单家用电器，以保证其日常生活需要。在地广人稀大电网并没有接通的地区，人民的日常生活质量由于缺乏电能而下降，离网光伏发电系统逆变电路可以为电能匮乏，光照充足的地区提供电能，现有的电压变化器控制复杂，成本高，且输出的电压范围较窄。

发明内容

为了改善现有光伏系统中电压变换器成本高，控制复杂，输出电能质量不高的特点，本发明提出了一种光伏系统电压变换器，该电路可以通过光伏阵列将光能转化为电能，Boost型DC／DC电路和Buck型DC／DC电路将光伏阵列输出的电压变换成输入输出电流连续、输出电压范围可调直流电压，且输出电压可以大于和小于输入电压，还可通过调节开关管的工作状态，校正用电系统的功率因数。

本发明所采用的技术方案是：Boost型DC／DC电路在该电路中将光伏阵列输出的电压进行升压和隔离，使输出电压范围扩大，通过控制Boost变换器的开关管达到提高功率因数的特点，后级的Buck型DC／DC电路使电压变换器输出电压的可调，输出电流的连续性增加，Boost与Buck变换器中的电感在变换器中起到储能和滤波，并联电容器使输出电压更加稳定平滑，变换器中的开关管采用频率可调占空比一定的脉冲触发控制，使光伏系统可输出电压可调范围广、输出电流连续的直流电压。

本发明的有益效果是，提高光伏系统电压变换的质量，变换器控制简单，成本低，且可以校正系统功率因数，节约能源。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的系统框图。

具体实施方式

在图1中，光伏阵列在光照下将光能转换成电能，Boost型DC／DC电路在该电路中将光伏阵列输出的电压进行升压和隔离，使输出电压范围扩大，通过控制Boost变换器的开关管达到提高功率因数的特点，后级的Buck型DC／DC电路使电压变换器输出电压的可调，输出电流的连续性增加，Boost与Buck变换器中的电感在变换器中起到储能和滤波，并联电容器使输出电压更加稳定平滑，变换器中的开关管采用频率可调占空比一定的脉冲触发控制，使光伏系统可输出电压可调范围广、输出电流连续的直流电压。

在Boost型DC／DC电路中，光伏阵列输出电压的正端“+”连接熔断器FU的一侧，FU的另一侧连接电感L1的一端，电感L1的另一端连接二极管D1的阳极和Q1开关管FGA25N120的集电极，L1在电路中储存能量和滤波。开关管的发射极连接光伏阵列的负端“一”，二极管D1的阴极连接电容器C1与C2的一端，C1与C2并连后另一端连接开关管Q1的发射极，C1和C2作为滤波电容器，使Boost电路输出的电压平滑。

在Buck型DC／DC电路中，Q2开关管FGA25N120的集电极连接D1的阴极，发射极连接二极管D2的阴极和电感L2的一侧，二极管D2的阳极连接开关管Q1的发射极，电感L2作为储能设备，二极管D2起到续流作用，电容器C3与C4并连后，一端与L2连接，另一端与二极管D2的阳极连接。R为变换器电路的负载，并联在C4的两端。