[实用新型]一种新型风光互补升降压DC-DC变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变换器，尤其是一种新型风光互补升降压DC-DC变换器，属于电力电子功率变换器的技术领域。

背景技术

能源危机已成为全球性问题，节能和新能源的开发与利用是解决能源危机的唯一途径。在诸多新能源中，风能和太阳能的应用已进入商业化阶段，风力发电和光伏发电对我国的节能政策有着重要意义。由于风能和太阳能在时间和地区上的存在互补性，因此，风光互补发电系统被广泛应用。

当前，对于风光互补发电系统中的变流方案应用较多的为两种，一种为并联并网，即采用独立的直流斩波和逆变电路构成，控制复杂，而且不经济；另一种为采用独立的直流斩波和公用逆变电路，这是国内对可再生能源利用研究的主要方案，控制关键是直流侧电压的稳定。这两种方案都采用独立的斩波电路，都不经济，不适合风光互补系统的长远发展。为了降低成本和提高的灵活性，可以用一个两输入的DC-DC电路代替两个DC-DC电路，近年来，也有相关学者提出了两输入直流变换器，但仍存在两输入的同时进行和实现升降压变换不能同时满足，调压范围不够大。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种新型风光互补升降压DC-DC变换器，其结构紧凑，能够控制风能、光伏同时或分别进行发电并网，使用成本低，适应范围广，稳定可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述新型风光互补升降压DC-DC变换器，包括开关管g1以及开关管g2；所述开关管g1的发射极端与续流二极管VD1的阴极端以及升压电感L的一端连接，续流二极管VD1的阳极端与续流二极管VD2的阴极端以及开关管g2的发射极端连接，开关管g1的集电极端与续流二极管VD1的阳极端间设置用于加载光伏电压的光伏电压连接器，开关管g2的集电极端与升压电感L的另一端间设置用于加载风能电压的风能电压连接器。

所述光伏电压连接器包括电容C1，风能电压连接器包括电容C2；电容C1的一端与开关管g1的集电极端连接，电容C1的另一端与续流二极管VD1的阳极端连接，光伏板的输出端分别连接在电容C1的两端；电容C2的一端与开关管g2的集电极端连接，电容C2的另一端与升压电感L的另一端连接，风机的输出端通过风机整流器分别连接在电容C2的两端。

所述开关管g1以及开关管g2均采用IGBT器件。

所述升压电感L的另一端与电容C的一端以及逆变器的一端连接，电容C的另一端以及逆变器的另一端均与续流二极管VD2的阳极端连接。

本实用新型的优点：具有升降压功能，光伏电压、风能电压能够同时或分别进行发电并网，可提高直流侧输入电压等级，使逆变器的调制深度范围增大，提高发电系统的灵活性与稳定性，对于小功率风光互补发电系统而言，成本有所降低，性能也到了提高；另外当外界环境恶劣时，可以通过关断开关管g1或开关管g2来停止太阳能发电或风力发电的并网功能，可操作性强。

附图说明

图1为本实用新型的风光互补升降压DC-DC变换器在风光互补系统中的拓扑图。

图2为本实用新型开关管g1和g2的通断时序图。

图3为本实用新型DC-DC变换器处于第一种工作模式电路图。

图4为本实用新型DC-DC变换器处于第二种工作模式电路图。

图5为本实用新型DC-DC变换器处于第三种工作模式电路图。

图6为本实用新型DC-DC变换器处于第四种工作模式电路图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：为了能够控制风能、光伏同时或分别进行发电并网，降低使用成本低，本实用新型包括开关管g1以及开关管g2；所述开关管g1的发射极端与续流二极管VD1的阴极端以及升压电感L的一端连接，续流二极管VD1的阳极端与续流二极管VD2的阴极端以及开关管g2的发射极端连接，开关管g1的集电极端与续流二极管VD1的阳极端间设置用于加载光伏电压的光伏电压连接器，开关管g2的集电极端与升压电感L的另一端间设置用于加载风能电压的风能电压连接器。

具体地，所述光伏电压连接器包括电容C1，风能电压连接器包括电容C2；电容C1的一端与开关管g1的集电极端连接，电容C1的另一端与续流二极管VD1的阳极端连接，光伏板的输出端分别连接在电容C1的两端；电容C2的一端与开关管g2的集电极端连接，电容C2的另一端与升压电感L的另一端连接，风机的输出端通过风机整流器分别连接在电容C2的两端。