[发明专利]含储能准Z源LLC多模块串联光伏直流变换器及其控制方法

权利要求书

1.一种含储能准Z源LLC多模块串联光伏直流变换器，其特征在于，包括多个子模块，每个子模块包括：准Z源变换单元、LLC变换单元和储能单元；

所述准Z源变换单元的输出端连接所述LLC变换单元的输入端；

所述储能单元连接所述准Z源变换单元；

所述LLC变换单元包括全桥：开关S₁、开关S₂、开关S₃和开关S₄，一次侧的：电感L_r、电感L_m和电容C_r；以及，二次侧的二极管整流桥和电容C_o；

所述准Z源变换单元的正极输出端连接开关S₁、开关S₃的集电极，即所述LLC变换器的正极输入端，所述准Z源变换单元的负极输出端连接开关S₂、开关S₄的发射极，即LLC变换器的负极输入端；

电容C_r和电感L_r串联在全桥的正极输出端，电感L_m的一端连接电感L_r，电感L_m的另一端连接所述全桥的负极输出端；

电容C_o连接在二极管整流桥的两个输出端之间；

在所述全桥的桥臂全部导通的状态下，所述含储能准Z源LLC多模块串联光伏直流变换器工作在直通模式；在所述全桥的桥臂中仅一对导通的状态下，所述含储能准Z源LLC多模块串联光伏直流变换器工作在非直通模式；

所述含储能准Z源LLC多模块串联光伏直流变换器的工作周期包括前半周期和后半周期，所述前半周期和所述后半周期的工作模态对称；

所述前半周期包括：

[t₀,t₁]时段所述全桥中只有一对桥臂导通，流过二极管D₅的电流降至0然后重新上升，准Z源单元的输出电压有波动，等效为谐振腔输入电压V_in，大小等于v_pN的平均值，此时V_in被视作LLC谐振腔的输入电压，LLC单元高频变压器输出侧电压v_sec等于输出电压V_o；

在[t₁,t₂]时段，全桥中只导通的所述对桥臂仍保持导通，谐振电感电流等于励磁电感电流，此时输出侧整流桥不再有电流流过，v_sec变为0，但是谐振腔的输入电压v_in仍旧为V_in，此时励磁电感电流和谐振电感电流继续增大；

[t_-2,t₃]时段，全桥中所有桥臂导通，v_in跌落为0，这个时段励磁电感和谐振电感电流开始减小；

前半周期结束后，进入后半个周期。

2.根据权利要求1所述的含储能准Z源LLC多模块串联光伏直流变换器，其特征在于，所述准Z源变换单元包括：电感L₁、电感L₂、电容C₁、电容C₂和二极管D₅；

电感L₁、二极管D₅和电感L₂依次串联，电容C₂与二极管D₅、电感L₂并联，电容C₁的一端连接在二极管D₅、电感L₂之间；

电感L₂和电容C₁的外端作为输出端连接所述LLC变换单元的输入端。