-Vin/Vo)，故障时If = Iin的现象，可以选取恪断器的额定电流小于Iin，那么就可以同时兼顾正常时的运行和开关管T2短路失效时的保护。
[0034]根据上述电路工作原理，具体到光伏产品，本实用新型实施例的DC/DC升压变换模块可使用至少一组光伏组件作为DC/DC升压变换模块的输入电源。如图7所示，DC/DC升压变换模块的输入电源为两组光伏组件PVl和PV2。光伏组件PVl和PV2经过各自的支路熔丝F6、F3、F7、F4汇合形成输入电压Vin。以PVl和PV2的标称额定电流为8.0A，标准光照短路电流9A为例，F6和F7选取10?15A的熔断器。PVl和PV2的最大开路电压600V，满载MPPT电压范围250?500V，设计DC/DC升压变换模块的输出电压Vo = 500V，同时在输入电压大于500V后，开关管T3停止工作，输出电压Vo = Vin，If = 0。当输入电压等于250V 时，If = Iin*(l-Vin/Vo) = 0.5Iin = 0.5*8*2 = 8A，当输入电压为 250 ?500Vdc 之间、输入电流为8A时，If为O?8A之间，即正常工作电流小于8A，考虑过载系数，F5可以选取10?12A的熔丝。这样在开关管T3出现故障导致短路时，如果光照比较弱，输入电流Iin小于16A，那么对于额定电流为16A的电抗、回路电缆都是没有风险，一旦光照变强，输入电流Iin大于16A后，10?12A的熔断器F5 (小于输入电流Iin的16A)快速熔断，就可以防止烧坏电抗和电缆。
[0035]实施例2
[0036]如图8所示，该实施例还提出一种DC/DC升压变换电路，包括至少两个图3所示之DC/DC升压变换模块，所述至少两个DC/DC升压变换模块并联于输入电源和输出之间，也就是说，所有DC/DC升压变换模块的输入端并联至输入电源，所有DC/DC升压变换模块的输出端并联至输出。可使用四组光伏组件PVl、PV2、PV3和PV4，经过各自的支路熔丝汇合后形成输入电压Vin。以PVl、PV2、PV3和PV4的标称额定电流为8.0A,标准光照短路电流9A为例，F6和F7选取10?15A的熔断器。PVl和PV2的最大开路电压1000V，满载MPPT电压范围450?750V，假设DC/DC升压变换模块的输出电压Vo = 800V，同时在输入电压大于800V后，开关管T4、T5停止工作，输出电压Vo = Vin, Ifl = If2 = 0。在输入电压等于450V 时，Ifl = If2 = 0.5*Iin*(l-Vin/Vo) = 0.22Iin = 0.22*8*4 = 7A，在输入电压为450?800Vdc之间、输入电流Iin为32A时，If为O?7A之间，即正常工作时通过熔断器F9、F10的电流小于7A，考虑过载系数，熔断器F9、F10可以选取1A的熔断器。这样在开关管T4或T5出现故障导致短路失败时，如果光照比较弱，输入电流Iin小于10A，那么对于额定电流为16A的电抗、回路电缆都是没有风险，一旦光照变强，输入短路电流大于13A后，1A的熔断器F9或FlO快速熔断，防止烧坏电抗和电缆等。图8所示电路中由于存在两组独立的DC/DC电压变换模块，且一般情况下为开关管T4或者开关管T5中的一个短路失效，如此出现故障后，PV1、PV2、PV3和PV4四组组串的短路电流同时流入熔断器F9或者熔断器F10，对于1A的熔丝，只要每组PV支路的短路电流有3A以上就可以烧断，更容易防止故障的扩大化。
[0037]通过本实用新型实施例的改进常规DC/DC电压变换电路的输入和输出负极连接方法，使得正常工作时流经保护单元的电流只是输入输出差额电流，而故障模式时为全部输入电流，同时还可以防止二极管也损坏的情况下，输出电压的能量持续倒灌到DC/DC电压变换电路导致系统故障扩大。本实用新型实施例的DC/DC电压变换模块和电路使常规的DC/DC升压变换电路能够可靠地应用于光伏产品中时，避免当半导体开关管短路失效后，光伏组件的短路电流长期叠加在功率单元，导致故障扩大、甚至引起火灾等风险。
[0038]实施例3
[0039]如图9所示，为本实用新型的另一实施例。本实施例与实施例1不同的地方在于:实施例1中保护单元是采用自动保护器件(如熔断器、保险丝等)，而本实施例中是采用开关器件T6 (如接触器、晶闸管SCR、IGBT, Mos管等)，在图9所示DC/DC电压变换模块中的开关管T3出现短路失效导致故障扩大后，会进一步导致过温或者烟雾等现象发生，可以根据这些故障现象断开开关器件T6，从而实现电路保护功能。
[0040]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种DC/DC升压变换模块，其特征在于，包括电感、开关管、二极管、电容和保护单元，输入电源的正极和输出的正极与保护单元的一端连接，保护单元的另一端与电容的一端及开关管的正极相连；电容的另一端连接输出的负极和二极管的阳极；电感的一端连接开关管的负极和二极管的阴极，另一端连接输入的负极。
2.如权利要求1所述的DC/DC升压变换模块，其特征在于，所述开关管为MOS管，所述开关管的正极为MOS管的D极，所述开关管的负极为MOS管的S极。
3.如权利要求1所述的DC/DC升压变换模块，其特征在于，所述开关管为绝缘栅双极型晶体管IGBT，所述开关管的正极为IGBT的C极，所述开关管的负极为IGBT的E极。
4.如权利要求1所述的DC/DC升压变换模块，其特征在于，所述保护单元为自动保护器件。
5.如权利要求1所述的DC/DC升压变换模块，其特征在于，所述保护单元为开关器件。
6.如权利要求1所述的DC/DC升压变换模块，其特征在于，所述输入电源为至少一组光伏组件。
7.如权利要求6所述的DC/DC升压变换模块，其特征在于，所述输入电源为两组光伏组件。
8.—种DC/DC升压变换电路，其特征在于，所述装置包括至少两个如权利要求1至7任一项所述的DC/DC升压变换模块，所述至少两个DC/DC升压变换模块并联在输入电源和输出之间。
9.如权利要求8所述的DC/DC升压变换电路，其特征在于，所述DC/DC升压变换电路的输入电源为四组光伏组件。
【专利摘要】本实用新型适用于电子技术领域，提供了一种DC/DC升压变换模块和电路，包括电感、开关管、二极管、电容和保护单元，输入电源的正极和输出的正极与保护单元的一端连接，保护单元的另一端与电容的一端及开关管的正极相连；电容的另一端连接输出的负极和二极管的阳极；电感的一端连接开关管的负极和二极管的阴极，另一端连接输入的负极。本实用新型提供的DC/DC升压变换模块和电路可在开关管短路失效时对电路和系统进行有效保护。
【IPC分类】H02M3-10, H02H7-12
【公开号】CN204290715
【申请号】CN201420853602
【发明人】肖安波
【申请人】深圳市长昊机电有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月29日...