[发明专利]光伏充电系统及用于光伏充电系统的充电控制方法

摘要

本发明的实施例提供了一种光伏充电系统及用于光伏充电系统的充电控制方法。该光伏充电系统包括：一个或多个光伏电池组件；一个或多个高频逆变器，其与一个或多个光伏电池组件一一对应连接，并且一个或多个高频逆变器中的每一个具有第一输出端和第二输出端，所有高频逆变器的第一输出端连接在一起组成高频交流母线的第一端，所有高频逆变器的第二输出端连接在一起组成高频交流母线的第二端；以及多端口变换器，包括分别与高频交流母线和直流母线连接的两个端口以及用于与蓄电池连接的一端口，多端口变换器用于实现高频交流母线、直流母线与蓄电池之间的能量变换。上述光伏充电系统的能量变换效率较高。

主权项

1.一种光伏充电系统，包括：一个或多个光伏电池组件；一个或多个高频逆变器，其与所述一个或多个光伏电池组件一一对应连接，并且所述一个或多个高频逆变器中的每一个具有第一输出端和第二输出端，所有高频逆变器的第一输出端连接在一起组成高频交流母线的第一端，所述所有高频逆变器的第二输出端连接在一起组成所述高频交流母线的第二端；以及多端口变换器，包括分别与所述高频交流母线和直流母线连接的两个端口以及用于与蓄电池连接的一端口，所述多端口变换器用于实现所述高频交流母线、所述直流母线与所述蓄电池之间的能量变换；其中，所述多端口变换器包括第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一变压器、第二变压器、第一滤波电感、第二滤波电感和滤波电容，其中，所述第五开关管的漏极连接所述直流母线的正极，所述第五开关管的源极连接所述第六开关管的漏极，所述第六开关管的源极连接所述第七开关管的漏极，所述第七开关管的源极连接所述第八开关管的漏极，所述第八开关管的源极连接所述直流母线的负极，所述第一电容的一端连接所述第五开关管的漏极，所述第一电容的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述第六开关管的源极，所述第三电容的一端连接所述第六开关管的源极，所述第三电容的另一端连接所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端连接所述第八开关管的源极，所述第一变压器的第一绕组的第一端连接所述第一电容和所述第二电容相连接的端点，所述第一变压器的第一绕组的第二端连接所述第五开关管的源极，所述第二变压器的第一绕组的第一端连接所述第三电容和所述第四电容相连接的端点，所述第二变压器的第一绕组的第二端连接所述第七开关管的源极，所述第一变压器的第二绕组的、与所述第一变压器的第一绕组的第二端相对应的同名端连接所述高频交流母线的第一端，所述第二变压器的第二绕组的、与所述第二变压器的第一绕组的第二端相对应的同名端连接所述第一变压器的第二绕组的、与所述第一变压器的第一绕组的第一端相对应的同名端，所述第二变压器的第二绕组的、与所述第二变压器的第一绕组的第一端相对应的同名端连接所述高频交流母线的第二端，所述第一滤波电感的一端连接所述第五开关管的源极，所述第一滤波电感的另一端用于连接所述蓄电池的正极，所述第二滤波电感的一端连接所述第七开关管的源极，所述第二滤波电感的另一端用于连接所述蓄电池的负极，所述滤波电容的一端连接所述第一滤波电感的、用于连接所述蓄电池的正极的一端，所述滤波电容的另一端连接所述第二滤波电感的、用于连接所述蓄电池的负极的一端；或者，所述多端口变换器包括第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、变压器、第一滤波电感、第二滤波电感和滤波电容，所述第五开关管的漏极连接所述直流母线的正极，所述第五开关管的源极连接所述第六开关管的漏极，所述第六开关管的源极连接所述直流母线的负极，所述第八开关管的漏极连接所述直流母线的正极，所述第八开关管的源极连接所述第七开关管的漏极，所述第七开关管的源极连接所述直流母线的负极，所述变压器的第一绕组的第一端连接所述第五开关管的源极，所述变压器的第一绕组的第二端连接所述第八开关管的源极，所述变压器的第二绕组的、与所述变压器的第一绕组的第一端相对应的同名端连接所述高频交流母线的第一端，所述变压器的第二绕组的、与所述变压器的第一绕组的第二端相对应的同名端连接所述高频交流母线的第二端，所述第一滤波电感的一端连接所述第五开关管的源极，所述第一滤波电感的另一端用于连接所述蓄电池的正极，所述第二滤波电感的一端连接所述第八开关管的源极，所述第二滤波电感的另一端用于连接所述蓄电池的正极，所述滤波电容的一端连接所述第一滤波电感的、用于连接所述蓄电池的正极的一端以及所述第二滤波电感的、用于连接所述蓄电池的正极的一端，所述滤波电容的另一端连接所述直流母线的负极并且用于连接所述蓄电池的负极；或者，所述多端口变换器包括第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一变压器、第二变压器、第三变压器、第四变压器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、滤波电感和滤波电容，所述第五开关管的漏极连接所述直流母线的正极，所述第五开关管的源极连接所述第六开关管的漏极，所述第六开关管的源极连接所述第七开关管的漏极，所述第七开关管的源极连接所述第八开关管的漏极，所述第八开关管的源极连接所述直流母线的负极，所述第一电容的一端连接所述第五开关管的漏极，所述第一电容的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述第六开关管的源极，所述第三电容的一端连接所述第六开关管的源极，所述第三电容的另一端连接所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端连接所述第八开关管的源极，所述第一变压器的第一绕组的第一端连接所述第一电容和所述第二电容相连接的端点，所述第一变压器的第一绕组的第二端连接所述第五开关管的源极，所述第二变压器的第一绕组的第一端连接所述第三电容和所述第四电容相连接的端点，所述第二变压器的第一绕组的第二端连接所述第七开关管的源极，所述第一变压器的第二绕组的、与所述第一变压器的第一绕组的第二端相对应的同名端连接所述高频交流母线的第一端，所述第二变压器的第二绕组的、与所述第二变压器的第一绕组的第二端相对应的同名端连接所述第一变压器的第二绕组的、与所述第一变压器的第一绕组的第一端相对应的同名端，所述第二变压器的第二绕组的、与所述第二变压器的第一绕组的第一端相对应的同名端连接所述高频交流母线的第二端，所述第三变压器的第一绕组的第一端连接所述第一电容和所述第二电容相连接的端点，所述第三变压器的第一绕组的第二端连接所述第五开关管的源极，所述第四变压器的第一绕组的第一端连接所述第三电容和所述第四电容相连接的端点，所述第四变压器的第一绕组的第二端连接所述第七开关管的源极，所述第三变压器的第二绕组的、与所述第三变压器的第一绕组的第二端相对应的同名端连接所述第一二极管的阳极，所述第四变压器的第二绕组的、与所述第四变压器的第一绕组的第二端相对应的同名端连接所述第三变压器的第二绕组的、与所述第三变压器的第一绕组的第一端相对应的同名端，所述第四变压器的第二绕组的、与所述第四变压器的第一绕组的第一端相对应的同名端连接所述第三二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接所述第一二极管的阳极，所述第四二极管的阴极连接所述第三二极管的阳极，所述第一二极管的阴极连接所述第三二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述第四二极管的阳极，所述滤波电感的一端连接所述第三二极管的阴极，所述滤波电感的另一端用于连接所述蓄电池的正极，所述滤波电容的一端连接所述滤波电感的、用于连接所述蓄电池的正极的一端，所述滤波电容的另一端连接所述第四二极管的阳极并且用于连接所述蓄电池的负极；或者，所述多端口变换器包括第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第一变压器、第二变压器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、滤波电感和滤波电容，所述第五开关管的漏极连接所述直流母线的正极，所述第五开关管的源极连接所述第六开关管的漏极，所述第六开关管的源极连接所述直流母线的负极，所述第八开关管的漏极连接所述直流母线的正极，所述第八开关管的源极连接所述第七开关管的漏极，所述第七开关管的源极连接所述直流母线的负极，所述第一变压器的第一绕组的第一端连接所述第五开关管的源极，所述第一变压器的第一绕组的第二端连接所述第八开关管的源极，所述第一变压器的第二绕组的、与所述第一变压器的第一绕组的第一端相对应的同名端连接所述高频交流母线的第一端，所述第一变压器的第二绕组的、与所述第一变压器的第一绕组的第二端相对应的同名端连接所述高频交流母线的第二端，所述第二变压器的第一绕组的第一端连接所述第五开关管的源极，所述第二变压器的第一绕组的第二端连接所述第八开关管的源极，所述第二变压器的第二绕组的、与所述第二变压器的第一绕组的第一端相对应的同名端连接所述第一二极管的阳极，所述第二变压器的第二绕组的、与所述第二变压器的第一绕组的第二端相对应的同名端连接所述第三二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接所述第一二极管的阳极，所述第四二极管的阴极连接所述第三二极管的阳极，所述第一二极管的阴极连接所述第三二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述第四二极管的阳极，所述滤波电感的一端连接所述第三二极管的阴极，所述滤波电感的另一端用于连接所述蓄电池的正极，所述滤波电容的一端连接所述滤波电感的、用于连接所述蓄电池的正极的一端，所述滤波电容的另一端连接所述第四二极管的阳极并且用于连接所述蓄电池的负极。