[发明专利]升降压型功率优化器及其控制方法和控制装置

说明书

本申请公开了升降压型功率优化器及其控制方法和控制装置，以同时实现低成本、高精度的MPPT和高性能的暂稳态控制。该方法包括：采集升降压型功率优化器的输入电压V1和输出电压V2；比较V1与V2的大小；若V1<V2，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2进行高频斩波，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算；若V1>V2，控制第二开关管S2关断，第一开关管S1进行高频斩波，此时根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及升降压型功率优化器及其控制方法和控制装置。

背景技术

功率优化器用于对光伏组件执行MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪控制)，使光伏组件输出功率最大化。功率优化器最常见的是采用升降压DC/DC拓扑，这种功率优化器称为升降压型功率优化器。

升降压型功率优化器为实现高精度的MPPT，需要采集光伏组件的输出电压和输出电流i_PV做功率计算；同时，为获得更高的暂稳态控制性能，需要采集电感电流i_L做电流内环控制。如果用两个电流采样电路分别采集i_PV和i_L，成本太高，因此现有的做法是仅采集一个电流，另一个电流通过占空比折算的方式得到。但是，由于存在PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)死区和电路损耗等因素，在不同的输入输出电压状态、负载率状态下，折算精度会呈非线性变化，导致MPPT精度或暂稳态控制性能不高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了升降压型功率优化器及其控制方法和控制装置，以同时实现低成本、高精度的MPPT和高性能的暂稳态控制。

一种升降压型功率优化器控制方法，所述升降压型功率优化器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第一二极管D1、第二二极管D2、电感L、输入电容C1和输出电容C2，其中：第一开关管S1的第一端接输入电容C1的正极，第一开关管S1的第二端接电感L的一端以及第一二极管D1的阴极，电感L的另一端接第二二极管D2的阳极以及第二开关管S2的第一端，第二二极管D2的阴极接输出电容C2的正极，输出电容C2的负极、第二开关管S2的第二端、第一二极管D1的阳极、输入电容C1的负极连接于一点；

所述升降压型功率优化器控制方法包括：

采集升降压型功率优化器的输入电压V1和输出电压V2；

比较V1与V2的大小；

若V1<V2，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2进行高频斩波，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算；

若V1>V2，控制第二开关管S2关断，第一开关管S1进行高频斩波，此时根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。

可选的，所述比较V1与V2的大小后，还包括：

若V1＝V2，控制第一开关管S1导通，第二开关管S2关断，此时根据电感电流和输入电压V1进行MPPT运算，或者根据电感电流和输出电压V2进行MPPT运算。

一种升降压型功率优化器控制方法，所述升降压型功率优化器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管Q1、第四开关管Q2、电感L、输入电容C1和输出电容C2，其中：第一开关管S1的第一端接输入电容C1的正极，第一开关管S1的第二端接电感L的一端以及第三开关管Q1的第一端，电感L的另一端接第四开关管Q2的第二端以及第二开关管S2的第一端，第四开关管Q2的第一端接输出电容C2的正极，输出电容C2的负极、第二开关管S2的第二端、第三开关管Q1的第二端、输入电容C1的负极连接于一点；其中，第三开关管Q1、第四开关管Q2均带有反并联二极管。

所述升降压型功率优化器控制方法包括：