一种具有容错功能的BUCK电路、变换器及光伏系统的制作方法

本申请涉及电力电子，尤其是涉及一种具有容错功能的buck电路法。

背景技术：

1、电力电子器件被认为是电力电子变换器中相对薄弱的环节。当电力电子器件发生故障时，如果系统隔离不及时，会导致故障扩散，使整个系统的崩溃。因此，进行器件冗余设计，实现系统容错是提高系统可靠性非常重要的一个环节。现行的容错电路多数为系统的直接并联，可靠高，但成本也高。因此，如何在保证容错电路可靠性的前提下，降低容错电路的成本是领域技术人员有待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的其中一个目的在于提供一种不同于系统并联且成本低的buck容错电路。

2、本申请的另一个目的在于提供一种能够进行故障容错的变换器。

3、本申请的再一个目的在于提供一种能够进行故障容错的光伏系统。

4、为达到上述的至少一个目的，本申请采用的技术方案为：一种具有容错功能的buck电路，包括传统的buck电路，还包括替代模块，所述替代模块与所述buck电路进行连接；当所述buck电路发生故障时，所述替代模块适于替代所述buck电路中的故障元件，以确保所述buck电路在故障后依旧能够正常运行。

5、优选的，所述替代模块包括开关管s*和二极管d*；所述开关管s*适于和所述buck电路的开关管s进行串联，所述二极管d*的第一端连接于所述buck电路中电源e的负母线，所述二极管d*的第二端连接于所述开关管s和所述开关管s*之间；进而所述开关管s*和二极管d*所形成的电路与所述buck电路中所述二极管s和所述二极管d所形成的电路等效。

6、优选的，在正常工作时，所述开关管s*保持恒定导通，所述开关管s进行pwm斩波；或，所述开关管s*进行pwm斩波，所述开关管s保持恒定导通；或，所述开关管s*和所述开关管s交替进行pwm斩波；或，所述开关管s*和所述开关管s做级联运动；当其中用于进行pwm斩波的开关管发生短路故障时，另一个开关管适于替代故障的开关管进行pwm斩波。

7、优选的，所述替代模块还包括开关管s**；所述开关管s**适于和相互连接的所述开关管s*以及所述开关管s进行并联；当正常工作以及所述开关管s或所述开关管s*发生短路故障时，所述开关管s**保持关断；当所述开关管s或所述开关管s*发生开路故障时，所述开关管s**适于代替所述开关管s以及所述开关管s*进行pwm斩波。

8、优选的，所述替代模块包括开关管s*、二极管d*和电感l*；所述开关管s*、所述二极管d*以及所述电感l连接于所述buck电路所形成的电路，与所述buck电路中开关管s、二极管d以及电感l所形成的电路等效。

9、优选的，所述替代模块还包括开关管s**，所述开关管s**与所述开关管s串联。

10、优选的，所述替代模块包括开关管s*、开关管s**、开关管s***、二极管d*和电感l*；所述开关管s*串联于所述buck电路的电源e的正母线，且所述开关管s*位于所述buck电路的开关管s和电感l之间；所述开关管s**与所述开关管s并联；所述开关管s***与所述电感l*串联，并在串联后与正母线中相互并联的所述开关管s*以及电感l进行并联；所述二极管d*的一端连接于所述电源e的负母线，所述二极管d*的另一端连接于所述开关管s***和电感l*之间。

11、优选的，所述替代模块包括开关管s*；所述开关管s*适于和所述buck电路的开关管s进行并联；或，所述开关管s*适于和所述开关管s串联；或所述替代模块包括开关管s*和开关管s**；所述开关管s*适于和所述开关管s进行串联，所述开关管s**适于和串联的所述开关管s*以及所述开关管s进行并联。

12、一种变换器，包括上述的具有容错功能的buck电路。

13、一种光伏系统，包括上述的变换器。

14、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

15、相比较传统采用多个buck电路进行并联的容错方式，本申请通过设置替代模块来直接替换buck电路中故障的元器件，其实现的方式较为的简单，并且成本也比较的低廉；同时也方便维护人员对故障的buck电路进行维修和更换。

技术特征：

1.一种具有容错功能的buck电路，包括传统的buck电路，其特征在于：还包括替代模块，所述替代模块与所述buck电路进行连接；当所述buck电路发生故障时，所述替代模块适于替代所述buck电路中的故障元件。

2.如权利要求1所述的具有容错功能的buck电路，其特征在于：所述替代模块包括开关管s*和二极管d*；所述开关管s*适于和所述buck电路的开关管s进行串联，所述二极管d*的第一端连接于所述buck电路中电源e的负母线，所述二极管d*的第二端连接于所述开关管s和所述开关管s*之间；进而所述开关管s*和二极管d*所形成的电路与所述buck电路中所述二极管s和所述二极管d所形成的电路等效。

3.如权利要求2所述的具有容错功能的buck电路，其特征在于：在正常工作时，所述开关管s*保持恒定导通，所述开关管s进行pwm斩波；

4.如权利要求3所述的具有容错功能的buck电路，其特征在于：所述替代模块还包括开关管s**；所述开关管s**适于和相互连接的所述开关管s*以及所述开关管s进行并联；当正常工作以及所述开关管s或所述开关管s*发生短路故障时，所述开关管s**保持关断；当所述开关管s或所述开关管s*发生开路故障时，所述开关管s**适于代替所述开关管s以及所述开关管s*进行pwm斩波。

5.如权利要求1所述的具有容错功能的buck电路，其特征在于：所述替代模块包括开关管s*、二极管d*和电感l*；所述开关管s*、所述二极管d*以及所述电感l连接于所述buck电路所形成的电路，与所述buck电路中开关管s、二极管d以及电感l所形成的电路等效。

6.如权利要求5所述的具有容错功能的buck电路，其特征在于：所述替代模块还包括开关管s**，所述开关管s**与所述开关管s串联。

7.如权利要求1所述的具有容错功能的buck电路，其特征在于：所述替代模块包括开关管s*、开关管s**、开关管s***、二极管d*和电感l*；所述开关管s*串联于所述buck电路的电源e的正母线，且所述开关管s*位于所述buck电路的开关管s和电感l之间；所述开关管s**与所述开关管s并联；所述开关管s***与所述电感l*串联，并在串联后与正母线中相互并联的所述开关管s*以及电感l进行并联；所述二极管d*的一端连接于所述电源e的负母线，所述二极管d*的另一端连接于所述开关管s***和电感l*之间。

8.如权利要求1所述的具有容错功能的buck电路，其特征在于：所述替代模块包括开关管s*；所述开关管s*适于和所述buck电路的开关管s进行并联；或，所述开关管s*适于和所述开关管s串联；

9.一种变换器，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述的具有容错功能的buck电路。

10.一种光伏系统，其特征在于：包括权利要求9所述的变换器。

技术总结
本申请公开了一种具有容错功能的BUCK电路、变换器及光伏系统；其中具有容错功能的BUCK电路包括传统的BUCK电路以及替代模块，替代模块与BUCK电路进行连接；当BUCK电路发生故障时，替代模块适于替代BUCK电路中的故障元件；其中，变换器包括上述的具有容错功能的BUCK电路；光伏系统包括上述的变换器。本申请的有益效果：相比较传统采用多个BUCK电路进行并联的容错方式，本申请通过设置替代模块来直接替换BUCK电路中故障的元器件，其实现的方式较为的简单，并且成本也比较的低廉；同时也方便维护人员对故障的BUCK电路进行维修和更换。

技术研发人员：王一鸣,张文平,许颇
受保护的技术使用者：锦浪科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13