一种用于光伏系统的电力转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及分布式光伏并网发电领域，具体涉及光伏系统的优化器。
【背景技术】
[0002]由于太阳能的可再生性及清洁性，光伏并网发电技术得以迅猛发展。优化器结构是其中一种高效的光伏并网方案，每个光伏组件连接一台可升降压的优化器，将优化器的输出端串联后通过集中式逆变器将能量传递给电网。优化器结构将光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)解耦为各个光伏组件的最大功率点跟踪，在解决光伏组件不匹配及部分遮蔽问题的同时，也可以监测光伏组件的性能，方便系统的运维。
[0003]图1示出现有技术的单体优化器的示意图。如图1所示，单体优化器包括一个降压电路(Buck电路)和一个升压电路(Boost电路)。该降压电路由第一二极管624、第二二极管626、第一开关管628、第二开关管630、电感608组成，其中一共包含两个开关管和一个电感。该升压电路由第三二极管644、第四二极管646、第三开关管648、第四开关管650、电感608组成，其中一共包含两个开关管和一个电感。因此，一个单体优化器总共包括4个开关管和I个电感。
[0004]由于优化器是光伏系统额外增加的部件，所以对于成本要求非常高，希望尽可能降低成本。其中一个重要的做法就是采用双体优化器，也就是一个优化器接两个光伏组件，通常采用两路完全独立的转换电路，直接把输出相互串联。图2为现有技术中的一种用于光伏系统的双体优化器的示意图。如图2所示，第一光伏组件接入第一路降压/升压电路，第二光伏组件接入第二路降压/升压电路，两路降压/升压电路的输出最后进行串联输出。因此，该双体优化器一共包含了八个开关管和两个电感。
[0005]上述图2的方案虽然比图1的方案能节省部分成本，但由于需要众多开关管和电感，生产成本无法再进一步降低，而且存在功耗高、转换效率无法进一步提高的缺陷；另外，由于部件多也会造成产品可靠性降低。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种用于光伏系统的改进的电力转换装置，其能够实现低成本、高转换率、高性能的优化结构。
[0007]本发明提供了一种用于光伏系统的电力转换装置，其特征在于，所述电力转换装置包括:
[0008]双组降压电路，所述双组降压电路耦接第一光伏组件和第二光伏组件；以及
[0009]单组升压电路，所述单组升压电路与所述双组降压电路串联，所述单组升压电路包括:
[0010]第一电感(LI)，其第一端与所述双组降压电路的一输出端连接；
[0011]第一开关管(Ql)，其漏极端与所述第一电感(LI)的第二端连接，其源极端与所述电力转换装置的正输出端(OUT+)连接；
[0012]第二开关管(Q2)，其漏极端与所述第一开关管(Ql)的漏极端连接，其源极端与所述电力转换装置的负输出端(0UT-)连接；以及
[0013]第一输出电容(Coutl)，其两端与所述电力转换装置的所述正输出端(OUT+)和所述负输出端(0UT-)连接。
[0014]在一个实施例中，所述当所述电力转换装置工作在直通状态时，所述电力转换装置的功耗仅发生在所述第一电感(LI)和所述第一开关管(Ql)上。
[0015]在一个实施例中，所述双组降压电路包括A路降压电路和B路降压电路:
[0016]所述A路降压电路包括:
[0017]第一输入电容(Cinl)，并联于第一光伏组件的第一正输入端(PVl+)和第一负输入端(PV1-)之间，所述第一负输入端(PV1-)与所述电力转换电路的所述负输出端(0UT-)相连接；
[0018]第三开关管(Q3)，其漏极端与所述第一正输入端(PVl+)相连接；以及
[0019]第四开关管(Q4)，其源极端与所述第一负输入端(PV1-)相连接，其漏极端与所述第三开关管(Q3)的源极端相连接；
[0020]所述B路降压电路包括:
[0021]第二输入电容(Cin2)，并联于所述第二光伏组件的第二正输入端(PV2+)和第二负输入端(PV2-)之间；
[0022]第五开关管(Q5)，其源极端与所述第二负输入端(PV2-)相连接；以及
[0023]第六开关管(Q6)，其源极端与所述第五开关管(Q5)的漏极端相连接，其漏极端同时与所述第二正输入端(PV2+)和所述第一电感(LI)的第一端相连接；
[0024]第二电感(L2)，其一端与所述第三开关管(Q3)的源极端相连接，其另一端与所述第五开关管(Q5)的漏极端相连接；以及
[0025]第二输出电容(Cout2)，其一端与所述第六开关管的漏极端连接，其另一端与所述第四开关管的源极端连接。
[0026]在一个实施例中，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管为NMOS型开关管。
[0027]在一个实施例中，所述电力转换装置为用于光伏系统的双体优化器。
[0028]在一个实施例中，所述电力转换装置还包括控制器，所述控制器的控制信号与所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管的栅极端连接。
[0029]在一个实施例中，所述控制器的控制信号控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管的导通，以使得所述电力转换装置分别工作为降压状态、升压状态和直通状态。
[0030]本发明公开的这种用于光伏系统的电力转换装置，可连接两个光伏板，而同时保持每个板的最大功率点跟踪功能(MPPT)、检测、和保护关断；可以实现降压和升压的转换，同时比现有技术减少了关键开关兀件，从而降低广品成本、提尚转换效率、和提尚广品可靠性。
【附图说明】
[0031]本发明的以上
【发明内容】
以及下面的【具体实施方式】在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
[0032]图1示出现有技术中的用于光伏系统的单体优化器的示意图；
[0033]图2示出现有技术中的用于光伏系统的双体优化器的示意图；
[0034]图3示出根据本发明一个实施例的光伏系统的电力转换装置的总体框图；
[0035]图4示出根据本发明一个实施例的光伏系统的电力转换装置的电路图；以及
[0036]图5示出根据本发明的一实施例的处于直通状态的电力转换装置示意图。
【具体实施方式】
[0037]以下在【具体实施方式】中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
[0038]图3示出根据本发明一个实施例的用于光伏系统的电力转换装置的总体框图。在一个实施例中，该电力转换装置可以是双体优化器。如图3所示，本发明采用双组降压电路与单组升压电路串联的结构来实现双体优化器。
[0039]图4示出本发明一实施例的双体优化器的具体电路示意图。该双体优化器400包括双组降压电路(双buck)401和单组升压电路(boost)402。该双组降压电路401包括A路和B路两个支路(下半部分为A路，上半部分为B路)，分别与两组输入，即第一光伏组件A和第二光伏组件B，相耦接。其中，该A路包括:第一输入电容Cinl、第三开关管Q3和第四开关管Q4。在一个实施例中，第三开关管Q3、第四开关管Q4可为NMOS管。第一输入电容Cinl并联于第一光伏组件A的第一正输入端PVl+和第一负输入端PVl-之间。第三开关管Q3的漏极端与该第一正输入端PVl+相连接，其栅极端与第一驱动信号相连接。第四开关管Q4的源极端与该第一负输入端PVl-相连接，其漏极端与该第三开关管Q3的源极端相连接。
[0040]该B路包括:第二输入电容Cin2、第五开关管Q5和第六开关管Q6。在一个