功率变换器及其控制方法、光伏发电系统与流程

本申请涉及光伏发电领域，特别是涉及一种功率变换器及其控制方法、光伏发电系统。

背景技术：

1、由于太阳能的可再生性及清洁性，光伏发电技术得以迅猛发展。组串式光伏系统由于技术成熟、转换效率高、价格低廉等优势，在光伏发电领域得到了广泛的应用。为了实现组件级的控制，光伏组件一般会经光伏发电设备接入组串，如优化器、关断器、微型逆变器等，在上电启动时都会做弱光判断，以免光伏组件的输出功率过低（如早晨）造成抖动或造成光伏发电设备反复重启。

2、目前光伏发电设备判断弱光的方式，基本都是通过光伏发电设备上电时其输入电压的大小来判断，如果输入电压小于阈值，则认为弱光需等待一定时间，由于输入电压大小不能完全反映光伏组件输出功率的大小。该方法存在判断不够准确、阈值不容易确定等缺点。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种功率变换器及其控制方法、光伏发电系统。

2、第一方面，本发明实施例提出一种功率变换器，所述功率变换器包括：

3、至少一个功率变换电路，所述功率变换电路包括至少一个开关管，用于进行功率变换；

4、控制电路，与所述功率变换电路连接，用于控制所述功率变换电路；

5、辅助供电电路，与所述控制电路和至少一个所述功率变换电路的输入端连接，用于从所述功率变换电路的输入端取电，并向所述控制电路供电；

6、其中，所述控制电路在控制功率变换电路输出功率前，控制至少一个功率变换电路的至少一个所述开关管以预设频率进行开关动作，并根据输入端与所述辅助供电电路连接的功率变换电路的输入电压的跌落值，判断是否控制所述功率变换电路进行功率输出。

7、在一实施例中，在所述功率变换电路的输入电压的跌落值小于阈值的情况下，所述控制电路控制功率变换电路开始进行功率输出。

8、在一实施例中，在所述功率变换电路的输入电压的跌落值大于等于阈值的情况下，所述控制电路控制对应的开关管停止开关动作，在预设时间间隔后，所述控制电路再次控制对应的开关管以预设频率进行开关动作。

9、在一实施例中，所述控制电路包括：

10、控制模块，产生用于控制所述功率变换电路的控制信号；

11、驱动模块，与所述功率变换电路和控制模块连接，根据所述控制信号产生驱动信号，以驱动至少一个所述开关管，

12、在所述功率变换电路输出功率前，所述驱动模块根据所述控制模块提供的控制信号产生驱动信号以驱动对应的开关管以预设频率进行开关动作，所述控制模块根据所述输入电压的跌落值判断是否控制所述功率变换电路进行功率输出。

13、在一实施例中，所述功率变换电路包括第一开关管、第二开关管、第一电感；

14、所述第一开关管的第一端和所述功率变换电路的输入端连接，第二端与所述电感的第一端连接，所述电感的第二端与所述功率变换电路的输出端连接，所述第二开关管的第一端与所述第一开关管的第二端连接；

15、在所述功率变换电路输出功率前，所述控制电路控制所述第二开关管以预设频率进行开关动作。

16、在一实施例中，所述功率变换电路包括第三开关管、第四开关管、第二电感；

17、所述第二电感的第一端和所述功率变换电路的输入端连接，第二端与所述第三开关管的第一端连接，所述第三开关管的第二端与所述功率变换电路的输出端连接，所述第四开关管的第一端与所述第二电感的第二端连接；

18、在所述功率变换电路输出功率前，所述控制电路控制所述第三开关管以预设频率进行开关动作。

19、在一实施例中，所述功率变换电路包括第五开关管、第六开关管；

20、所述第五开关管的第一端和所述功率变换电路的输入端连接，第二端所述功率变换电路的输出端连接，所述第六开关管的第一端与所述第五开关管的第二端连接；

21、在所述功率变换电路输出功率前，所述控制电路控制所述第六开关管以预设频率进行开关动作。

22、在一实施例中，所述预设频率的范围为1khz-10mhz。

23、在一实施例中，所述功率变换电路包括buck电路、boost电路、buck-boost电路、全桥电路、半桥电路、多电平逆变电路、双有源桥型变换电路中的一种。

24、第二方面，本发明实施例提出一种功率变换器的控制方法，用于如第一方面所述的功率变换器，所述方法包括：

25、在控制所述功率变换电路输出功率前，控制至少一个功率变换电路的至少一个开关管以预设频率进行开关动作；

26、根据输入端与所述辅助供电电路连接的功率变换电路的输入电压的跌落值，判断是否控制所述功率变换电路进行功率输出。

27、在一实施例中，在所述功率变换电路的输入电压的跌落值小于阈值的情况下，控制所述功率变换电路开始进行功率输出。

28、在一实施例中，在所述功率变换电路的输入电压的跌落值大于等于阈值的情况下，控制对应的开关管停止开关动作，在预设时间间隔后，再次控制对应的开关管以预设频率进行开关动作。

29、在一实施例中，所述预设频率的范围为1khz-10mhz。

30、第三方面，本发明实施例提出一种光伏发电系统，包括至少一个光伏直流电源以及与所述光伏直流电源对应连接的如第一方面所述的功率变换器。

31、本申请在控制功率变换电路输出功率前，控制至少一个功率变换电路的至少一个开关管以预设频率进行开关动作，并根据输入端与辅助供电电路连接的功率变换电路的输入电压的跌落值，判断是否控制功率变换电路进行功率输出，解决了由于功率变换器的输入功率过低，启动功率输出可能会造成后级设备工作不稳，也可能对辅助供电电路造成影响，甚至导致光伏设备反复重启的问题，且本申请控制简单、判断更加准确、效率更高。

技术特征：

1.一种功率变换器，其特征在于，所述功率变换器包括：

2.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，在所述功率变换电路的输入电压的跌落值小于阈值的情况下，所述控制电路控制功率变换电路开始进行功率输出。

3.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，在所述功率变换电路的输入电压的跌落值大于等于阈值的情况下，所述控制电路控制对应的开关管停止开关动作，在预设时间间隔后，所述控制电路再次控制对应的开关管以预设频率进行开关动作。

4.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述控制电路包括：

5.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述功率变换电路包括第一开关管、第二开关管、第一电感；

6.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述功率变换电路包括第三开关管、第四开关管、第二电感；

7.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述功率变换电路包括第五开关管、第六开关管；

8.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述预设频率的范围为1khz-10mhz。

9.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述功率变换电路包括buck电路、boost电路、buck-boost电路、全桥电路、半桥电路、多电平逆变电路、双有源桥型变换电路中的一种。

10.一种功率变换器的控制方法，用于如权利要求1至权利要求9任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述功率变换电路的输入电压的跌落值小于阈值的情况下，控制所述功率变换电路开始进行功率输出。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述功率变换电路的输入电压的跌落值大于等于阈值的情况下，控制对应的开关管停止开关动作，在预设时间间隔后，再次控制对应的开关管以预设频率进行开关动作。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预设频率的范围为1khz-10mhz。

14.一种光伏发电系统，其特征在于，包括至少一个光伏直流电源以及与所述光伏直流电源对应连接的如权利要求1至权利要求9任一项所述的功率变换器。

技术总结
本申请涉及光伏发电领域，特别是涉及一种功率变换器及其控制方法、光伏发电系统，功率变换器包括：至少一个功率变换电路，包括至少一个开关管，用于进行功率变换；控制电路，与功率变换电路连接，用于控制功率变换电路；辅助供电电路，与控制电路和至少一个功率变换电路的输入端连接，用于从功率变换电路的输入端取电，并向控制电路供电。控制电路在控制功率变换电路输出功率前，控制至少一个功率变换电路的至少一个开关管以预设频率进行开关动作，并根据输入端与辅助供电电路连接的功率变换电路的输入电压的跌落值，判断是否控制功率变换电路进行功率输出。本发明对于弱光的判断更加准确、高效，同时避免出现光伏设备反复重启的问题。

技术研发人员：吴彦伟,禹红斌,揭东华,周世高
受保护的技术使用者：杭州禾迈电力电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15