[发明专利]一种适用于平流层浮空器用分布式高功率密度电源变换装置

摘要

本发明公开了一种适用于平流层浮空器用分布式高功率密度电源变换装置，该装置由功率调节电路与最大功率跟踪控制调节电路组成。功率调节电路包括有升降压电路和充放电双向电路。最大功率跟踪控制调节电路包括有电源自动切换单元(1)、保护电路闭环调节单元(2)、PWM控制器(3)、驱动单元(4)、输出恒压闭环调节单元(5)、输出恒流闭环调节单元(6)和最大功率跟踪单元(7)。本发明装置具有最大功率跟踪、分布式和电源重构等功能。同时能够实现升降压、全调节母线和具有高功率密度的特点。

主权项

1.一种适用于平流层浮空器用分布式高功率密度电源变换装置，该装置由功率调节电路与最大功率跟踪控制调节电路组成；功率调节电路包括有升降压电路和充放电双向电路；功率调节电路中通过开关互为备份，且功率调节电路中通过开关能够实现故障隔离和切换；功率调节电路与最大功率跟踪控制调节电路采用同一组闭环控制电路，以此降低最大功率跟踪控制的复杂度；其特征在于：最大功率跟踪控制调节电路包括有电源自动切换单元(1)、保护电路闭环调节单元(2)、PWM控制器(3)、驱动单元(4)、输出恒压闭环调节单元(5)、输出恒流闭环调节单元(6)和最大功率跟踪单元(7)；功率调节电路分别与驱动单元(4)、输出恒压闭环调节单元(5)、输出恒流闭环调节单元(6)、最大功率跟踪单元(7)、柔性薄膜太阳能电池阵、锂电池组和负载连接；电源自动切换单元(1)分别与保护电路闭环调节单元(2)、PWM控制器(3)、输出恒压闭环调节单元(5)、输出恒流闭环调节单元(6)和最大功率跟踪单元(7)连接；在最大功率跟踪控制调节电路中，一方面当与存在差值的情况下，则选取电压误差信号另一方面当与存在差值的情况下，则选取电流转换后的电压误差信号则需要将与作比，选较小的误差值将作为闭环电路的PWM控制信号；在最大功率跟踪模式下，电源的输入最大功率点对应的输入电压由给定目标电压VMPPT‑REF控制，此时最大功率点对应的电压差值|VMPPT‑REF‑VMPPT‑BACK|接近于零，电压环和电流环差值都较大；VMPPT‑BACK是指太阳能电池阵实际输出的电压值；在恒压模式下，电源的输出电压由给定的目标电压控制，此时电压环电压差值接近于零，最大功率跟踪环和电流环的电流差值都较大；在恒流模式下，电源的输出电流由给定的目标电流控制，此时电流环电压差值接近于零，最大功率跟踪环和电压环的电压差值都较大。