[发明专利]一种具有单双路MPPT切换功能的微型逆变器及控制方法

说明书

本发明公开了具有单双路MPPT切换功能的微型逆变器，包括接在第一光伏组件上的第一反激电路、接在第二光伏组件上的第二反激电路、第一开关模块、第二开关模块、开关控制模块以及通过第一开关模块和/或第二开关模块切换输入的第三反激电路，第一开关模块设在第一反激电路的原边绕组和第三反激电路的原边绕组之间，第二开关模块设在第二反激电路的原边绕组和第三反激电路的原边绕组之间，开关控制模块给第一开关模块和/或第二开关模块施加控制信号，以使得接在第一光伏组件和/或第二光伏组件在单路MPPT模式和双路MPPT模式中切换。利用本发明提供可靠且成本低的方案，使得两组光伏组件工作在最大功率点。

技术领域

本发明涉及光伏逆变器技术领域，尤其涉及一种具有单双路MPPT切换功能的微型逆变器及控制方法。

背景技术

反激电路是微型光伏逆变器中常用的拓扑结构，其具有拓扑结构简单、成本低、输入输出电气隔离、升降压范围广的特点。在LED驱动电源、微型光伏逆变器等等产品中得到了广泛的应用。但是反激电路存在变压器传输效率较低，输入输出电流纹波较大，不太适合200W以上的功率变换场合。而目前常规的光伏组件输出功率会达到300W-500W，因而一般采用多路交错并联的反激来降低输入输出电流纹波，提升功率处理能力及降低EMC滤波器的尺寸。较为常见的是一个组件输入通过两路交错并联反激来进行转换，如专利2014101663045提到的一种双路交错准谐振反激微型逆变器。

为了降低光伏微型逆变器的成本，很多厂家都通过部分功能电路和结构复用的方法，推出独立接入多块组件的微型光伏逆变器，大幅降低了微型光伏逆变器的单瓦成本。其主要复用的是交流EMC滤波电路，雷击防护电路，控制调理电路和结构，每个光伏组件通常还是接入两个交错并联反激电路。也有部分厂家通过优化反激变压器，提升了反激电路的传输功率能力，通过三路交错并联反激来处理两个光伏组件的输入功率，进一步降低了产品的成本，但是两个光伏组件在产品内部并联，仅有一路MPPT，当其中一个组件存在阴影遮挡时，无法让两个光伏组件均工作在最大功率点。

现提出一种新的技术方案，以三路反激来转换处理两个光伏组件的输出功率，通过额外的工作模式切换开关，改变三路反激的连接状态，从而让两个光伏组件工作在单路MPPT模式或双路独立MPPT模式，当组件存在阴影遮挡时，工作在双路MPPT模式，提升MPPT效率，当组件不存在遮挡时，工作在单路MPPT模式，三路反激交错并联运行，降低电流纹波及导通损耗提升转换效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有单双路MPPT切换功能的微型逆变器及控制方法，提供一种简单可靠且成本低的方案，在不同的复杂工作环境下，使得两组光伏组件工作在最大功率点。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有单双路MPPT切换功能的微型逆变器，包括接在第一光伏组件上的第一反激电路、接在第二光伏组件上的第二反激电路、第一开关模块、第二开关模块、开关控制模块以及通过所述第一开关模块和/或第二开关模块切换输入的第三反激电路，其中，所述第一开关模块设在第一反激电路的原边绕组和第三反激电路的原边绕组之间，所述第二开关模块设在第二反激电路的原边绕组和第三反激电路的原边绕组之间，所述开关控制模块给所述第一开关模块和/或所述第二开关模块施加控制信号，以使得接在所述第一光伏组件和/或第二光伏组件在单路MPPT模式和双路MPPT模式中切换。

优选的，当所述开关控制模块控制所述第一开关模块和第二开关模块均闭合时，所述第一反激电路、第二反激电路和第三反激电路以三路交错并联的方式运行，所述第一光伏组件和第二光伏组件并联，工作在单路MPPT模式。

优选的，当所述开关控制模块控制闭合所述第一开关模块和断开第二开关模块时，所述第一反激电路和第三反激电路以两路交错并联的方式运行，所述第二反激电路独立运行，所述第一光伏组件作为第一反激电路和第三反激电路的输入，第二光伏组件作为第二反激电路的输入，两个光伏组件相互独立，工作在双路MPPT模式。