一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本申请提供了一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统，当启动前级双向DC/DC模块，先控制其在升压模式工作，使PV电池板通过升压电路为第一母线电容充电，当满足第一预设条件后，控制双向DC/DC模块切换到降压模式工作，使第一母线电容通过双向DC/DC模块的降压电路为第二母线电容充电，当满足第二预设条件时，返回升压模式继续工作，如此交替直至流过双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阀值后，控制双向DC/DC模块保持在升压模式工作，解决了逆变器启动时输入功率较小，而第二母线电容的一部分功率通过后级逆变单元直接输送至电网，且能量补充不及时使第二母线电容的电压拉低，从而导致五电平光伏逆变器的输入电压失控，影响其正常启动的技术问题。
【专利说明】-种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明主要设及光伏并网发电系统的控制领域，更具体地说是设及一种五电平光 伏逆变器输入电压控制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 光伏逆变器是光伏并网发电系统中的一个重要部件，用来将PV电池板生成的直 流电转换为交流电后输送至电网，如图1是一种基于五电平光伏逆变器的光伏并网系统的 结构示意图，由图可知，该五电平光伏逆变器包括：前级双向DC/DC模块、后级逆变单元W 及第一母线电容、第二母线电容等，其中，第一母线电容包括第一正向母线电容C1和第一 负母线电容C2 ;第二母线电容包括第二正母线电容C3和第二负母线电容C4 ;前级的双向 DC/DC模块包括输入端与PV电池板正极连接，输出端与第一正向母线电容C1并联且与后级 的逆变单元的第一开关管SP2和第S开关管SN0连接的第一双向DC/DC电路，W及输入端 与PV电池板负极连接，输出端与第一负母线电容C2并联且与后级的逆变单元的第五开关 管SN2连接的第二双向DC/DC电路，且第二正母线电容C3和第二负母线电容C4首尾串联 后与PV电池板输出端并联，后级的逆变单元的第二开关管SP1 -端与PV电池板正极连接， 另一端与滤波模块连接，第四开关管SN1 -端与PV电池板负极连接，另一端与滤波模块连 接。
[0003] 基于图1所示的结构示意图，在实际应用中，当启动五电平光伏逆变器时，通常都 会先控制逆变侧电平模式工作，然后启动第一双向DC/DC电路和第二双向DC/DC电路， 当第一母线电容电压稳定后，将五电平逆变单元切换到五电平模式工作，然而在切换过程 中，PV电池板的一部分输出功率将通过前级双向DC/DC模块输送至第一母线电容，另一部 分输出功率将会直接通过第二开关管SP1和第四开关管SN1流向电网，该将使得五电平光 伏逆变器的前级DC/DC模块与后级逆变单元存在功率禪合，因而，在该五电平光伏逆变器 启动时，会因为PV电池板输入到五电平光伏逆变器的功率较小，且补充不及时而将第二母 线电容的电压拉低，从而导致五电平光伏逆变器的输入电压失控，从而影响五电平光伏逆 变器的正常启动。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统，解决 了现有技术中由于PV电池板输入功率过低，且其一部分功率直接通过后级逆变单元流向 电网，能量未得到及时补充而将第二母线电容的电压拉低，导致五电平光伏逆变器的输入 电压失控，从而影响五电平光伏逆变器正常启动的技术问题。
[0005] 为了实现上述目的，本申请提供了 W下技术方案：
[0006] 一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法，五电平光伏逆变器包括第一母线电 容、前级双向DC/DC模块、第二母线电容、后级逆变单元和滤波模块，所述方法包括：
[0007] 启动所述五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块；
[0008] 控制所述双向DC/DC模块工作在升压模式，由PV电池板通过所述双向DC/DC模块 的升压电路为所述第一母线电容充电；
[0009] 当满足第一预设条件后，控制所述双向DC/DC模块切换到降压模式工作，由所述 第一母线电容通过所述双向DC/DC模块的降压电路为第二母线电容充电；
[0010] 当满足第二预设条件后，返回所述控制所述双向DC/DC模块工作在升压模式，由 PV电池板通过所述双向DC/DC模块的升压电路为所述第一母线电容充电步骤，直至检测到 的流过所述双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阀值时，控制所述双向DC/DC模块 保持在升压模式工作。
[0011] 优选的，所述第一预设条件和所述第二预设条件具体均为所述双向DC/DC模块中 互补的两个半导体开关器件工作时的死区时间。
[0012] 优选的，所述控制所述双向DC/DC模块保持在升压模式工作具体为：
[0013] 控制所述双向DC/DC模块中的降压电路停止工作，使所述双向DC/DC模块仅工作 在所述升压模式。
[0014] 优选的，所述方法还包括：
[0015] 检测所述第二母线电容的当前电压；
[0016] 判定所述当前电压是否满足预设的所述五电平光伏器的正常启动要求；
[0017] 若满足，则直接执行所述控制所述双向DC/DC模块仅工作在升压模式步骤；
[001引若不满足，输出提示信息。
[0019] 优选的，所述提示信息具体为蜂鸣器声、指示灯闪烁或语音信号。
[0020] 一种五电平光伏逆变器输入电压控制系统，五电平光伏逆变器包括第一母线电 容、前级双向DC/DC模块、第二母线电容、后级逆变单元和滤波模块，所述系统包括：
[0021] 与所述五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块连接，控制所述双向DC/DC模 块启动的启动控制模块；
[0022] 与所述双向DC/DC模块中的升压电路连接，当启动所述双向DC/DC模块时，控制所 述升压电路工作，由PV电池板通过所述升压电路为所述第一母线电容充电，并在满足第一 预设条件时，控制所述升压电路停止工作的升压控制模块；
[0023] 与所述双向DC/DC模块中的降压电路连接，当所述升压电路满足所述第一预设条 件时，控制所述降压电路工作，由所述第一母线电容通过所述降压电路为第二母线电容充 电，并在满足第二预设条件时，控制所述降压电路停止工作的降压控制模块；
[0024] 则所述升压控制模块还用于在所述降压电路满足所述第二预设条件时，控制所述 升压电路重新工作；
[0025] 与所述双向DC/DC模块中的电抗器连接，检测流过所述电抗器的电流，并在所述 电抗器上的电流大于设定阀值时，触发所述升压控制模块控制所述升压电路一直工作，且 触发所述降压控制模块控制所述降压电路停止工作的电流检测模块。
[0026] 优选的，还包括：
[0027] 与所述第二母线电容的两端连接，检测所述第二母线电容的当前电压的电压检测 模块；
[002引分别与所述电压检测模块和所述升压控制模块连接，判定所述电压检测模块输出 的所述当前电压是否满足预设的所述五电平光伏器的正常启动要求，若满足，则触发所述 升压控制模块工作，若不满足，输出提示信息的判定模块。
[0029] 优选的，所述判定模块包括：
[0030] 判定电路，用于判定所述电压检测模块输出的所述当前电压是否满足预设的所 述五电平光伏器的正常启动要求，若满足，输出第一触发信号；若不满足，输出第二触发信 号；
[0031] 报警电路，用于在接收到所述判定电路输出的第二触发信号时，输出提示信息；
[0032] 则所述升压控制模块和所述降压控制模块接收到所述第一触发信号时，所述升压 控制模块控制所述升压电路一直工作，且所述降压控制模块控制所述降压电路停止工作。
[0033] 优选的，所述报警电路具体为指示灯、蜂鸣器、语音模块或显示器。
[0034] 优选的，所述电流检测模块具体为电流传感器或电流采样电路。由此可见，与现有 技术相比，本申请提供了一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统，在启动五电平 光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块时，首先控制该双向DC/DC模块在升压模式工作，使 得PV电池板将通过该双向DC/DC模块的升压电路为第一母线电容充电，当满足第一预设条 件后，再控制该双向DC/DC模块切换到降压模式工作，使得该第一母线电容通过该双向DC/ DC模块的降压电路为第二母线电容充电，当满足第二预设条件后，返回上述升压模式继续 工作，如此交替工作直至流过前级双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阀值后，控 制该双向DC/DC模块保持在升压模式工作，从而解决了现有技术中五电平光伏逆变器启动 时，PV电池板的输出功率较小，且其一部分输出功率还直接通过后级逆变单元流向电网， 未得到及时补充而将第二母线电容的电压拉低，从而导致五电平光伏逆变器的输入电压失 控，影响该五电平光伏逆变器正常启动的技术问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0035] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 提供的附图获得其他的附图。
[0036] 图1为现有的一种基于五电平光伏逆变器的光伏并网系统的结构示意图；
[0037] 图2为本发明一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法实施例的流程示意图； [003引图3为本发明一种电抗器电流与升压电路工作状态的关系曲线图；
[0039] 图4为本发明一种五电平光伏逆变器输入电压控制系统实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041] 本申请提供了一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统，在启动五电平光 伏逆变器中的前级双向DC/DC模块时，首先控制该双向DC/DC模块在升压模式工作，使得 PV电池板将通过该双向DC/DC模块的升压电路为第一母线电容充电，当满足第一预设条 件后，再控制该双向DC/DC模块切换到降压模式工作，使得该第一母线电容通过该双向DC/ DC模块的降压电路为第二母线电容充电，当满足第二预设条件后，返回上述升压模式继续 工作，如此交替工作直至流过前级双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阀值后，控 制该双向DC/DC模块保持在升压模式工作，从而解决了现有技术中五电平光伏逆变器启动 时，PV电池板的输出功率较小，且其一部分输出功率还直接通过后级逆变单元流向电网， 未得到及时补充而将第二母线电容的电压拉低，从而导致五电平光伏逆变器的输入电压失 控，影响该五电平光伏逆变器正常启动的技术问题。
[0042] 参照图2所示的本发明一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法的流程示意图， 在本实施例中，该方法具体可W包括W下步骤：
[0043] 步骤S21 ;启动五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块。
[0044] 结合图1所示的基于五电平光伏逆变器的光伏并网系统的结构示意图，在本实施 例的实际应用中，当该五电平光伏逆变器满足并网条件启动时，通常是先对第一母线电容 进行预充电，预充电结束后先电平模式启动电网侧逆变器，待第一母线电压达到设定 值后才启动前级双向DC/DC模块。
[0045] 如图1所示，五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块包括四个半导体开关器 件W及与其一一对应反向并联二级管，还有两个电抗器L1和L2,若按照该双向DC/DC模块 与PV电池板的连接，可将该双向DC/DC模块分为与该PV电池板的正极连接的第一双向DC/ DC电路11，W及与该PV电池板的负极连接的第二双向DC/DC电路12。
[0046] 其中，该第一双向DC/DC电路11包括电抗器11，W及串联的半导体开关器件化1 和半导体开关器件化2, W及与半导体开关器件化1反向并联的二极管化dl，与半导体开关 器件Tp2反向并联的二极管化d2 ;第二双向DC/DC电路12包括电抗器L2, W及串联的半 导体开关器件Tnl和半导体开关器件化2, W及与半导体开关器件Tnl反向并联的二极管 Tndl，与半导体开关器件Tn2反向并联的二极管化d2,且该半导体开关器件化2与半导体开 关器件Tp2连接。
[0047] 在本实施例的实际应用中，为了方便后续描述，可通过控制该四个半导体开关器 件的工作状态，将该双向DC/DC模块的工作状态分为W下两种：
[0048] 第一工作状态：半导体开关器件化2和半导体开关器件Tn2工作，其余半导体开关 器件停止工作时，第一电抗器L1、半导体开关器件Tp2和二极管化dl将构成正向Boost电 路，而第二电抗器L2、半导体开关器件Tn2和二极管化dl将构成负向Boost电路，其中，该 正向Boost电路和负向Boost电路构成了该双向DC/DC电路的升压电路，此时第一双向DC/ DC电路11和第二双向DC/DC电路12均工作在升压模式。
[0049] 第二工作状态：半导体开关器件化1和半导体开关器件化1工作，其余开光管停止 工作时，第一电抗器11、半导体开关器件Tpl和二极管化d2将构成正向Buck电路，而第二 电抗器L2、半导体开关器件Tnl和二极管化d2将构成负向Buck电路，其中，该正向Buck电 路和负向Buck电路构成了双向DC/DC电路的降压电路，此时，第一双向DC/DC电路11和第 二双向DC/DC电路12均工作在降压模式。
[0化0] 步骤S22 ;控制双向DC/DC模块工作在升压模式，由PV电池板通过所述双向DC/DC 模块的升压电路为所述第一母线电容充电。
[005U 在五电平光伏逆变器实际应用中，在启动其前级的双向DC/DC模块后，将首先控 制该双向DC/DC模块在第一工作状态工作，即控制该双向DC/DC模块的升压电路工作，使其 工作在升压模式，此时，与该五电平光伏逆变器输入端连接的PV电池板将通过该升压电路 为第一母线电容充电。
[0052] 步骤S23,当满足第一预设条件后，控制双向DC/DC模块切换到降压模式工作，由 第一母线电容通过双向DC/DC模块的降压电路为第二母线电容充电。
[0化3] 其中，该第一预设条件可W为双向DC/DC模块中互补的两个半导体开关器件工作 时的死区时间，其具体数值可W根据双向DC/DC模块所选器件的参数W及该五电平光伏逆 变器的工作需要计算得到，具体计算过程属于本领域公知技术，本发明在此不作详述，而 且，在本实施例的实际应用中，该死区时间是可调的，本发明并不限定其具体数值。
[0化4] 基于此，在本实施例中，在升压电路工作第一死区时间后，将控制该升压电路停止 工作，且与其对应的降压电路工作，从而使该双向DC/DC模块处于第二工作状态，即工作在 降压模式，此时，第一母线电容、Buck电路W及第二母线电容形成回路，由该第一母线电容 为第二母线电容充电。
[0化5] 具体的，第一正母线电容C1通过正向Buck电路为第二正母线电容C3充电，第一 负母线电容C2通过负向Buck电路为第二负母线电容C4充电，从而使得该五电平光伏逆变 器从S电平模式切换到五电平模式过程中，因PV电池板输出端通过第二开关管SP1和第四 开关管SN1直接与电网侧连接，将当前输出功率已经较小的PV电池板的一部分功率直接输 送至电网而使第二母线电容电压拉低过程，及时给予该第二母线电容能量补充，从而避免 了该五电平光伏逆变器的输入电压失控，保证了五电平光伏逆变器正常启动。
[0化6] 步骤S24 ;当满足第二预设条件后，返回步骤S22,直至检测到的流过所述双向DC/ DC模块中的电抗器上的电流大于设定阀值时，控制双向DC/DC模块保持在升压模式工作。 [0化7] 其中，该第二预设条件可W与上述第一预设条件相同，均为双向DC/DC模块中互 补的两个半导体开关器件工作时的死区时间，当降压电路工作第二死区时间后，将返回步 骤S22,从而使双向DC/DC模块在升压模式和降压模式之间交替工作，直至系统稳定后，控 制该双向DC/DC模块仅工作在升压模式。
[005引需要说明的是，本实施例中，关于系统稳定的判定过程如下：
[0059] W正半边电抗器L1为例进行说明，由于流过第一双向DC/DC模块的电流实际上与 流过电抗器L1的电流相同，因而，本实施例实际应用中，可通过检测该电抗器L1的电流，获 得流过第一双向DC/DC模块的电流，如图3所示的电抗器电流与升压电路工作状态的关系 曲线，曲线31表示流过电抗器L1的电流，曲线32表示开关管TP2的驱动脉冲。有图可知， 在Ib时刻对流过电抗器L1的电流进行采样，得到电抗器L1的电流I e，若U表示PV电池板 输入的正半边电压，即输入至第一 DC/DC模块的电压，L表示电抗器L1的感值，A、C两点分 别是流过电抗器L1的电流峰值Ia和谷值I其对应的时刻为Ta、T。，则AC两点的电流差A I =Ia-Ic，时间差At = VTa，其中，该些参数中的U、L和At可通过检测或计算得到，即为 已知参数。
[0060] 因而，根据公式U = ，可计算得到C点电流1。= I e- A 1/2,当检测到C点电流 AI 大于一定阀值时，即可关闭降压电路，使双向DC/DC模块仅工作在升压模式，无需再考虑死 区和窄脉冲的影响。
[0061] 基于此，上述步骤S24中，所述直至检测到的电抗器上的电流大于设定阀值，其实 际上检测到流过电抗器上的电流的最小值即C点电流值大于设定阀值，将使双向DC/DC模 块退出升降压交替模式，而仅在升压模式工作。另外，在本实施例的实际应用中，在能量双 向流动时，由于半导体开关器件Tpl与化2互补，Tnl与Tn2互补，因而，在对该些半导体开 关器件进行调制，使双向DC/DC模块在升压模式和降压模式之间交替工作时，必须要考虑 因死区窄脉冲等问题，才能保证五电平逆变电路工作可靠性。
[0062] 针对该问题，本发明实施例在确定系统稳定，即电抗器上的电流大于设定阀值时， 使前级双向DC/DC模块退出升降压交替模式，仅工作在升压模式，即关断该双向DC/DC模块 的半导体开关器件Tpl和化1，使其保持在第一工作状态下工作，即保持升压电压电路正常 工作，从而避免了因能量双向流动时，且此时无需再考虑死区窄脉冲，保证了电路工作可靠 性，避免了输出电压的崎变，降低了双向DC/DC模块的开关损耗。
[0063] 可选的，在第一母线电容为第二母线电容充电时，系统还可W检测第二母线电容 的当前电压，并判定该当前电压是否满足预设的所述五电平光伏器的正常启动要求，若满 足，则直接执行上述步骤S24 ;若不满足，输出提示信息，如指示灯闪烁信号、蜂鸣器声音信 号或包含有报警内容的语音信号等等，来告知工作人员此时五电平光伏逆变器的输入电压 过低即处于轻载状态，将影响该五电平光伏逆变器的正常启动。需要说明的是，本发明对该 提示信息的表现形式不作具体限定。
[0064] 另外，对于双向DC/DC模块可W是单路（如图1)，也可W是多路交错并联，本发明 对此不作具体限定，具体控制过程类似，本发明对此不再详述说明。
[0065] 基于上述分析，本发明实施例在启动五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块 时，首先控制该双向DC/DC模块在升压模式工作，使得PV电池板将通过该双向DC/DC模块 的升压电路为第一母线电容充电，当满足第一预设条件后，再控制该双向DC/DC模块切换 到降压模式工作，使得该第一母线电容通过该双向DC/DC模块的降压电路为第二母线电容 充电，当满足第二预设条件后，返回上述升压模式继续工作，如此交替工作直至流过双向 DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阀值后，控制该双向DC/DC模块保持在升压模式工 作，从而解决了现有技术中五电平光伏逆变器启动时，PV电池板的输出功率较小，且其一部 分输出功率还直接通过第二开关管SP1和第四开关管SN1流向电网，未得到及时补充而将 第二母线电容的电压拉低，从而导致五电平光伏逆变器的输入电压失控，影响该五电平光 伏逆变器正常启动的技术问题。
[0066] 参照图4所示的本发明一种五电平光伏逆变器输入电压控制系统的结构示意图， 其中，结合图1可知，该五电平光伏逆变器可W包括；并联在PV电池板输出端的第二母线电 容，与该PV电池板输出端连接的双向DC/DC模块，并联在该双向DC/DC模块输出端的第一 母线电容，输入端与双向DC/DC模块输出端连接，输出端通过滤波模块与电网连接的后级 逆变单元，则本实施例所提供的五电平光伏逆变器输入电压控制系统具体可W包括；启动 控制模块41、升压控制模块42、降压控制模块443和电流检测模块44,其中；
[0067] 启动控制模块41与所述五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块连接，控制所 述双向DC/DC模块启动。
[0068] 升压控制模块42与所述双向DC/DC模块中的升压电路连接，当启动该双向DC/ DC模块时，控制所述升压电路工作，由PV电池板通过所述升压电路为所述第一母线电容充 电，并在满足第一预设条件时，控制所述升压电路停止工作。
[0069] 具体的，该升压控制模块42与半导体开关器件Tp2和化2的控制端连接，当该双 向DC/DC模块启动时，该升压控制模块42首先控制该半导体开关器件Tp2和Tn2工作，从 而使其与对应的二极管构成Boost电路，即控制该双向DC/DC模块工作在升压模式。此时， PV电池板将通过该Boost电路为第一母线电容充电。
[0070] 其中，当第一预设时间为双向DC/DC模块中互补的两个半导体开关器件工作时的 死区时间，命名为第一死区时间，则判断是否满足第一预设条件即判断升压电路工作时间 是否达到第一死区时间。
[0071] 降压控制模块43与所述双向DC/DC模块中的降压电路连接，当所述升压电路满足 所述第一预设条件时，控制所述降压电路工作，由所述第一母线电容通过所述降压电路为 第二母线电容充电，并在满足第二预设条件时，控制所述降压电路停止工作。
[007引具体的，当第二预设条件为第二死区时间时，该降压控制模块43与半导体开关器 件Tpl和化1的控制端连接，当上述升压电路工作第一死区时间后，该降压控制模块43将 控制半导体开关器件Tpl和Tnl工作，从而使其与对应的二极管构成的Buck电路工作，即 控制该双向DC/DC模块工作在降压模式，此时，第二母线电容将通过该Buck电路与第一母 线电容形成回路，由该第一母线电容作为电源为第二母线电容充电，来弥补第二母线电容 较低的输入电压。
[0073] 则在上述基础上，所述升压控制模块42还用于在所述降压电路满足所述第二预 设条件时，控制所述升压电路重新工作。
[0074] 所述电流检测模块44与双向DC/DC模块中的电抗器连接，检测所述电抗器上的电 流，并在所述电抗器上的电流大于设定阀值时，触发所述升压控制模块42控制所述升压电 路一直工作，且触发所述降压控制模块43控制所述降压电路停止工作。
[0075] 具体的，在本实施例中，当系统稳定即电抗器上的电流大于设定阀值，控制双向 DC/DC模块退出升降压交替模式，并使其仅在升压模式工作，无需再考虑因死区窄脉冲问 题，使得五电平光伏逆变器的控制过程简单，保证了电路工作可靠性，同时降低了该双向 DC/DC模块的开关损耗。
[0076] 其中，本实施例中的电流检测模块具体可W为电流传感器、电流采样电路等，但并 不局限于此。
[0077] 可选的，在上述实施例的基础上，系统还可W包括；与所述第二母线电容的两端连 接，检测所述第二母线电容的当前电压的电压检测模块，W及分别与所述电压检测模块和 所述升压控制模块42连接，判定所述电压检测模块输出的所述当前电压是否满足预设的 所述五电平光伏器的正常启动要求，若满足，则触发所述升压控制模块42工作，若不满足， 输出提示信息的判定模块。
[007引其中，该电压检测模块具体可W为电压检测电路，只要能够给得到第二母线电容 的当前电压即五电平光伏逆变器的输入电压即可，本发明对此不作具体限定。
[0079] 另外，在本实施例中，该判定模块可W包括：
[0080] 判定电路，用于判定所述电压检测模块输出的所述当前电压是否满足预设的所述 五电平光伏器的正常启动要求，若满足，输出第一触发信号；若不满足，输出第二触发信号； W及报警电路，用于在接收到所述判定电路输出的第二触发信号时，输出提示信息。
[0081] 则所述升压控制模块42和所述降压控制模块443接收到所述第一触发信号时，所 述升压控制模块42控制所述升压电路正常工作，且所述降压控制模块443控制所述降压电 路停止工作。
[0082] 在本实施例的实际应用中，该报警电路具体可W为指示灯、蜂鸣器、语音模块或显 示器等等，本发明对此不作具体限定。
[0083] 可选的，在本发明中，上述启动控制模块41、升压控制模块42和降压控制模块443 具体可W为单片机、MCU(Micro Control化it,微控制单元）等控制器或其他控制半导体开 关器件导通和关断的器件，本发明对此不作具体限定，只要能够实现上述功能即可。
[0084] 其中，需要说明的是，本发明实施例所提供的控制系统不仅适用于包含单路DC/ DC模块的五电平光伏逆变器，同样也适用于包含多路DC/DC模块错并联的五电平光伏逆变 器，其输入电压控制系统结构及其控制过程相同，本发明在此不再一一详述。
[0085] 基于上述分析得知，在本发明实施例中，在启动控制模块启动双向DC/DC模块时， 首先由升压控制模块控制该双向DC/DC模块在升压模式工作，使得PV电池板将通过该双向 DC/DC模块的升压电路为第一母线电容充电，当满足第一预设条件后，再由降压控制模块控 制该双向DC/DC模块切换到降压模式工作，使得该第一母线电容通过该双向DC/DC模块的 降压电路为第二母线电容充电，当满足第二预设条件后，返回上述升压模式继续工作，如此 交替工作直至流过双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阀值，由升压控制模块控制 双向DC/DC模块保持在升压模式工作，无需再考虑因死区窄脉冲问题，简化了控制过程，保 证了电路工作可靠性，且降低了双向DC/DC模块的开关损耗，解决了现有技术中五电平光 伏逆变器启动时PV电池板的输出功率较小，且其一部分输出功率还会通过后级逆变单元 直接流向电网，无法得到及时补充时将会把第二母线电容的电压拉低，从而导致五电平光 伏逆变器的输入电压失控，影响该五电平光伏逆变器正常启动的技术问题。
[0086] 需要说明的是，在本发明上述实施例中，除了上述给出的模块外，还可W包括用于 连接各器件的连接部件等等，本发明在此不再一一列举，只要不是本领域技术人员付出创 造性劳动确定的，均属于本发明保护范围。
[0087] 另外，关于上述各实施例中，诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个操 作或模块与另一个操作或单元区分开来，而不一定要求或者暗示该些单元或模块之间存在 任何该种实际的关系或者顺序。
[008引本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统 而言，由于其与实施例公开的方法对应，所W描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明 即可。
[0089] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对该些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可W在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的该些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【权利要求】
1. 一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法，其特征在于，五电平光伏逆变器包括第 一母线电容、前级双向DC/DC模块、第二母线电容、后级逆变单元和滤波模块，所述方法包 括： 启动所述五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块； 控制所述双向DC/DC模块工作在升压模式，由PV电池板通过所述双向DC/DC模块的升 压电路为所述第一母线电容充电； 当满足第一预设条件后，控制所述双向DC/DC模块切换到降压模式工作，由所述第一 母线电容通过所述双向DC/DC模块的降压电路为第二母线电容充电； 当满足第二预设条件后，返回所述控制所述双向DC/DC模块工作在升压模式，由PV电 池板通过所述双向DC/DC模块的升压电路为所述第一母线电容充电步骤，直至检测到的流 过所述双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阀值时，控制所述双向DC/DC模块保持 在升压模式工作。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件和所述第二预设条件 具体均为所述双向DC/DC模块中互补的两个半导体开关器件工作时的死区时间。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述双向DC/DC模块保持在升压 模式工作具体为： 控制所述双向DC/DC模块中的降压电路停止工作，使所述双向DC/DC模块仅工作在所 述升压模式。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 检测所述第二母线电容的当前电压； 判定所述当前电压是否满足预设的所述五电平光伏器的正常启动要求； 若满足，则直接执行所述控制所述双向DC/DC模块仅工作在升压模式步骤； 若不满足，输出提示信息。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述提示信息具体为蜂鸣器声、指示灯闪 烁或语音信号。
6. -种五电平光伏逆变器输入电压控制系统，其特征在于，五电平光伏逆变器包括第 一母线电容、前级双向DC/DC模块、第二母线电容、后级逆变单元和滤波模块，所述系统包 括： 与所述五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块连接，控制所述双向DC/DC模块启 动的启动控制模块； 与所述双向DC/DC模块中的升压电路连接，当启动所述双向DC/DC模块时，控制所述升 压电路工作，由PV电池板通过所述升压电路为所述第一母线电容充电，并在满足第一预设 条件时，控制所述升压电路停止工作的升压控制模块； 与所述双向DC/DC模块中的降压电路连接，当所述升压电路满足所述第一预设条件 时，控制所述降压电路工作，由所述第一母线电容通过所述降压电路为第二母线电容充电， 并在满足第二预设条件时，控制所述降压电路停止工作的降压控制模块； 则所述升压控制模块还用于在所述降压电路满足所述第二预设条件时，控制所述升压 电路重新工作； 与所述双向DC/DC模块中的电抗器连接，检测流过所述电抗器的电流，并在所述电抗 器上的电流大于设定阀值时，触发所述升压控制模块控制所述升压电路一直工作，且触发 所述降压控制模块控制所述降压电路停止工作的电流检测模块。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括： 与所述第二母线电容的两端连接，检测所述第二母线电容的当前电压的电压检测模 块； 分别与所述电压检测模块和所述升压控制模块连接，判定所述电压检测模块输出的所 述当前电压是否满足预设的所述五电平光伏器的正常启动要求，若满足，则触发所述升压 控制模块工作，若不满足，输出提示信息的判定模块。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述判定模块包括： 判定电路，用于判定所述电压检测模块输出的所述当前电压是否满足预设的所述五电 平光伏器的正常启动要求，若满足，输出第一触发信号；若不满足，输出第二触发信号； 报警电路，用于在接收到所述判定电路输出的第二触发信号时，输出提示信息； 则所述升压控制模块和所述降压控制模块接收到所述第一触发信号时，所述升压控制 模块控制所述升压电路一直工作，且所述降压控制模块控制所述降压电路停止工作。
9. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述报警电路具体为指示灯、蜂鸣器、语 音模块或显示器。
10. 根据权利要求6-9任一项所述的系统，其特征在于，所述电流检测模块具体为电流 传感器或电流采样电路。
【文档编号】H02M1/36GK104485808SQ201410797282
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】张 成, 丁杰, 邹海晏, 陶磊, 徐涛涛 申请人:阳光电源股份有限公司