最大功率跟蹤器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種最大功率跟蹤器，它包括輸入端正極接頭、輸入端負(fù)極接頭、輸出端正極接頭、輸出端負(fù)極接頭，還包括帶輸入端正極、輸入端負(fù)極和輸出端正極、輸出端負(fù)極的隔離DC-DC變換器，其中隔離DC-DC變換器的輸入端正極與輸入端正極接頭電連接，隔離DC-DC變換器的輸入端負(fù)極與輸入端負(fù)極接頭電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端正極與輸出端正極接頭電連接,所述隔離DC-DC變換器的輸出端負(fù)極與輸入端正極電連接,所述輸出端負(fù)極接頭與輸入端負(fù)極接頭電連接。由于隔離DC-DC變換器輸出端負(fù)極與輸入端正極電連接,這樣一部分電壓是疊加在隔離DC-DC變換器外部，使整個(gè)系統(tǒng)的效率最大化，同時(shí)對變換器的功率及電子元器件的耐壓要求降低，因而成本降低，壽命也可以得到延長。
【專利說明】最大功率跟蹤器
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種新能源發(fā)電系統(tǒng)的電力電子器件，特別涉及一種最大功率跟蹤器。
[0002]【背景技術(shù)】:
隨著風(fēng)力發(fā)電及太陽能發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，為了并網(wǎng)需要或?yàn)榱藵M足高壓負(fù)載供電，常常需要將這些低壓電變?yōu)楦邏弘?，由于風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電不穩(wěn)定，不能始終輸出最大功率，因此最大功率跟蹤器開始流行，最大功率跟蹤器是利用電力電子器件配合適當(dāng)?shù)能浖?，來使這些風(fēng)力發(fā)電機(jī)或太陽能電池組件始終輸出最大功率。傳統(tǒng)的升壓型最大功率跟蹤器是用BOOST直流變換器來實(shí)現(xiàn)的，如圖1所示，在實(shí)際應(yīng)用中，直流變換器即DC-DC變換器的輸入端正極a、負(fù)極b直接和風(fēng)力發(fā)電機(jī)或太陽能電池組件的輸出端的正負(fù)極直接連接，輸出端正極C、負(fù)極d也直接和并網(wǎng)逆變器或高壓負(fù)載的輸入端正負(fù)極連接，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)容易造成很高的峰值電壓和功率損耗，特別是在輸入和輸出的電壓差的很多的時(shí)候，這樣對最大功率跟蹤器中的電子元器件耐壓要求提高，這樣最大功率跟蹤器的成本就會(huì)大幅提高，壽命也自然受到影響，而且由于功耗較大，最大功率跟蹤器的效率也較低。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的最大功率跟蹤器，它包括輸入端正極接頭A、輸入纟而負(fù)極接頭B、輸出纟而正極接頭C、輸出纟而負(fù)極接頭D，還包括帶輸入纟而正極a、輸入端負(fù)極b和輸出端正極C、輸出端負(fù)極d的隔離DC-DC變換器，其中隔離DC-DC變換器的輸入端正極a與輸入端正極接頭A電連接，隔離DC-DC變換器的輸入端負(fù)極b與輸入端負(fù)極接頭B電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端正極c與輸出端正極接頭C電連接，其中所述隔離DC-DC變換器的輸出端負(fù)極d與輸入端正極a電連接，所述輸出端負(fù)極接頭D與輸入端負(fù)極接頭B電連接。
[0004]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)特征是:
所述隔離DC-DC變換器包括隔離變壓器，與隔離變壓器電連接起來的第一全橋電路和第二全橋電路，其中所述隔離變壓器初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比為I比n，其中n大于I。
[0005]所述第二全橋電路也可以為半橋電路或推挽電路。
[0006]所述第一全橋電路也可以為半橋電路或推挽電路。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:相對傳統(tǒng)升壓型最大功率跟蹤器，本發(fā)明的最大功率跟蹤器由于隔離DC-DC變換器輸出端負(fù)極與輸入端正極電連接，輸出端負(fù)極接頭D與輸入端負(fù)極接頭B以及輸入端負(fù)極b電連接，這樣一部分電壓是疊加在隔離DC-DC變換器外部，不需要最大功率跟蹤器內(nèi)部電子器件承載該電壓，因此對最大功率跟蹤器中的電子元器件耐壓要求大幅降低，這樣最大功率跟蹤器的成本就會(huì)大幅降低，而且壽命也自然會(huì)延長，而且這樣的連接方式可以繞開隔離DC-DC變換器直接發(fā)送一些能量到并網(wǎng)逆變器或高壓負(fù)載，使隔離DC-DC變換器的功耗也大幅度降低，較高百分比的可用功率傳遞到逆變器或負(fù)載，這樣最大功率跟蹤器的效率也隨之有大幅度提聞，能夠使整個(gè)系統(tǒng)的效率最大化。
[0008]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是傳統(tǒng)最大功率跟蹤器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明最大功率跟蹤器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中隔離DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
如圖2所示，本發(fā)明一種最大功率跟蹤器，它包括輸入端正極接頭A、輸入端負(fù)極接頭B、輸出端正極接頭C、輸出端負(fù)極接頭D,還包括帶輸入端正極a、輸入端負(fù)極b和輸出端正極C、輸出端負(fù)極d的隔離DC-DC變換器，其中隔離DC-DC變換器的輸入端正極a與輸入端正極接頭A電連接，隔離DC-DC變換器的輸入端負(fù)極b與輸入端負(fù)極接頭B電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端正極c與輸出端正極接頭C電連接，其中所述隔離DC-DC變換器的輸出端負(fù)極d與輸入端正極a電連接，所述輸出端負(fù)極接頭D與輸入端負(fù)極接頭B電連接。
[0010]在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明最大功率跟蹤器的輸入端正極接頭A、輸入端負(fù)極接頭B和風(fēng)力發(fā)電機(jī)或太陽能電池組件的輸出端的正、負(fù)極直接連接，輸出端正極接頭C、輸出端負(fù)極接頭D也直接和并網(wǎng)逆變器或高壓負(fù)載的輸入端正、負(fù)極連接，相對傳統(tǒng)升壓型最大功率跟蹤器，本發(fā)明的最大功率跟蹤器由于隔離DC-DC變換器輸出端負(fù)極與輸入端正極電連接，輸出端負(fù)極接頭D與輸入端負(fù)極接頭B以及輸入端負(fù)極b電連接，這樣一部分電壓是疊加在隔離DC-DC變換器外部，不需要最大功率跟蹤器內(nèi)部電子元器件承載該電壓，因此對最大功率跟蹤器中的電子元器件耐壓要求大幅降低，這樣最大功率跟蹤器的成本就會(huì)大幅降低，而且壽命也自然會(huì)延長，而且這樣的連接方式可以繞開隔離DC-DC變換器直接發(fā)送一些能量到并網(wǎng)逆變器或高壓負(fù)載，使隔離DC-DC變換器的功耗也大幅度降低，較高百分比的可用功率傳遞到逆變器或負(fù)載，這樣最大功率跟蹤器的效率也隨之有大幅度提高，能夠使整個(gè)系統(tǒng)的效率最大化。
[0011]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中隔離DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，在本實(shí)施例中，所述的隔離DC-DC變換器包括隔離變壓器1，與隔離變壓器I電連接起來的第一全橋電路2和第二全橋電路3，其中第一全橋電路2和變壓器的初級線圈電連接形成閉合回路，第二全橋電路3和變壓器器的次級線圈102電連接形成閉合回路，在本實(shí)施例中所述隔離變壓器初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比為1:2，當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)需要將隔離變壓器初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比設(shè)定為1:3、1:4、1:5、1:20、1:30、1:50、1:70或1:90。
[0012]圖3僅僅是本發(fā)明一實(shí)施例中隔離DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明最大功率跟蹤器中的隔離DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還可以有很多種，例如在圖3所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，當(dāng)?shù)谝蝗珮螂娐凡蛔儠r(shí)，所述第二全橋電路可以變換為半橋電路或推挽電路；當(dāng)?shù)诙珮螂娐凡蛔儠r(shí)，所述第一全橋電路可以變換為半橋電路或推挽電路；而且第一全橋電路變換為半橋電路或推挽電路時(shí)，第二全橋電路也可以變換為半橋電路或推挽電路。
[0013]盡管本發(fā)明已經(jīng)在此處描述了幾種【具體實(shí)施方式】，但是本發(fā)明的覆蓋范圍不限于此。相反，本發(fā)明涵蓋所有在字面上或在等效形式的教導(dǎo)下實(shí)質(zhì)上落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案，如在電路里使用軟開關(guān)技術(shù)ZVS和ZCS。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種最大功率跟蹤器，它包括輸入端正極接頭A、輸入端負(fù)極接頭B、輸出端正極接頭C、輸出端負(fù)極接頭D，還包括帶輸入端正極a、輸入端負(fù)極b和輸出端正極C、輸出端負(fù)極d的隔離DC-DC變換器，其中隔離DC-DC變換器的輸入端正極a與輸入端正極接頭A電連接，隔離DC-DC變換器的輸入端負(fù)極b與輸入端負(fù)極接頭B電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端正極c與輸出端正極接頭C電連接，其特征在于:所述隔離DC-DC變換器的輸出端負(fù)極d與輸入端正極a電連接，所述輸出端負(fù)極接頭D與輸入端負(fù)極接頭B電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的最大功率跟蹤器，其特征在于:所述隔離DC-DC變換器還包括隔離變壓器，與隔離變壓器初級線圈電連接的第一全橋電路，以及與隔離變壓器次級線圈電連接的第二全橋電路，其中所述隔離變壓器初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比為I比n，其中n大于I。
3.如權(quán)利要求2所述的最大功率跟蹤器，其特征在于:所述第二全橋電路為半橋電路或推挽電路。
4.如權(quán)利權(quán)利要求2或3所述的最大功率跟蹤器，其特征在于:所述第一全橋電路為半橋電路或推挽電路。
【文檔編號】H02M3/00GK103490614SQ201310417265
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】曹艷輝, 寇青 申請人:嘉興凱希電子有限公司