[发明专利]一种适用于光伏阵列的能馈式MPPT接口电路

摘要

一种适用于光伏阵列的能馈式MPPT接口电路由功率主回路和具有MPPT功能的多通道电流控制器2部分组成。所述功率主回路由1个完整通道电路和n-1个简化通道电路组成。与所述功率主回路匹配，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器拥有端口vcj、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口vsaj、端口viLj、端口vioj、端口vc。本发明可应用于全天候的光伏发电系统，置于光伏阵列之后、输入电流可控的DC-DC变换装置之前，不但可以准确、平稳、快速地捕获到复杂情况下光伏阵列的全局最大功率点，而且还具有将自身电路中的多余能量回馈给后级输入电流可控的DC-DC变换装置的能力，可高效率地实现光伏阵列利用率的最大化。

主权项

一种适用于光伏阵列的能馈式MPPT接口电路，其特征在于：所述适用于光伏阵列的能馈式MPPT接口电路由功率主回路和具有MPPT功能的多通道电流控制器2部分组成，所述功率主回路由完整通道电路1和简化通道电路2至简化通道电路n组成，所述完整通道电路1由阻塞二极管Di1、输入电容Ci1、电感L1、N‑MOS主管M1、二极管D1、辅助电容Ca1、N‑MOS辅助管Ma1、辅助电感La1、辅助二极管Da1、输出电容Co1构成，光伏子阵列j的正输出端与阻塞二极管Di1的阳极相连，阻塞二极管Di1的阴极与输入电压Vi1的正端、输入电容Ci1的一端以及电感L1的一端相连，电感L1的另一端与N‑MOS主管M1的漏极以及二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极与辅助电容Ca1的一端以及N‑MOS辅助管Ma1的漏极相连，N‑MOS辅助管Ma1的源极与辅助电感La1的一端以及辅助二极管Da1的阴极相连，辅助电感La1的另一端与N‑MOS主管M1的源极、辅助电容Ca1的另一端、输出电容Co1的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC‑DC变换装置的正输入端相连，辅助二极管Da1的阳极与光伏子阵列1的负输出端、输入电压Vi1的负端、输入电容Ci1的另一端、输出电容Co1的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC‑DC变换装置的负输入端相连，所述简化通道电路k（k=2,…,n）由阻塞二极管Dik、输入电容Cik、电感Lk、N‑MOS主管Mk、二极管Dk、输出电容Cok构成，光伏子阵列k的正输出端与阻塞二极管Dik的阳极相连，阻塞二极管 Dik的阴极与输入电压Vik的正端、输入电容Cik的一端以及电感Lk的一端相连，电感Lk的另一端与N‑MOS主管Mk的漏极以及二极管Dk的阳极相连，二极管Dk的阴极与所述完整通道电路1中的二极管D1的阴极相连，N‑MOS主管Mk的源极与输出电容Cok的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC‑DC变换装置的正输入端相连，光伏子阵列k的负输出端与输入电压Vik的负端、输入电容Cik的另一端、输出电容Cok的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC‑DC变换装置的负输入端相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器拥有端口vcj、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口vsaj、端口viLj、端口vioj、端口vc，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc1与所述输入电压Vi1的正端相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vs与所述输入电压Vi1的负端相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vg1与所述N‑MOS主管M1的门极相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vs1与所述N‑MOS主管M1的源极相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vga1与所述N‑MOS辅助管Ma1的门极相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vsa1与所述N‑MOS辅助管Ma1的源极相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viL1接收所述电感L1的电流iL1的检测信号，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vio1接收所述完整通道电路1的输出电流io1的检测信号，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc向所述输入电流可控 的DC‑DC变换装置的端口vc发送所述功率主回路的输出总电流信息，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vck（k=2,…,n）与所述输入电压Vik的正端相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vs与所述输入电压Vik的负端相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgk与所述N‑MOS主管Mk的门极相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vsk与所述N‑MOS主管Mk的源极相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgak和端口vsak均悬空，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viLk接收所述电感Lk的电流iLk的检测信号，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viok接收所述简化通道电路k的输出电流iok的检测信号。