一种用于光伏组件的升降压转换电路的电压控制方法、逆变器及光伏组件与流程

本发明涉及家用光伏储能领域，具体为阳台光伏储能领域，尤其涉及用于光伏组件的升降压转换电路的电压控制方法、逆变器及光伏组件。

背景技术：

1、在阳台光伏上，通过光伏组件给电池包充电，常见的dc-dc转换器问题是来自光伏组件的输入电压有可能高于、低于或等于电池电压，所以在输出时需要生成恒流源以进行最大功率追踪(mppt)，也就是说，dc-dc转换器必须执行升压和降压这样的操作。

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、在现有的光伏组件中，光伏组件需要通过升降压转换电路(buck-boost电路)连接电池，由于光伏组件产生的电能电压不稳定，因此需要通过一定的升压或降压来输出与电池匹配的稳定电压。

3、在光伏组件的输出电压与电池电压的差值过大时，通过常规的升压或降压操作控制即可使得buck-boost电路的pwm控制功率开关，可使得输出电压符合电池的电压需求。但在上述差值很小时，往往会忽略该压差，不进行升压或降压操作，但这样会对电池会造成一定影响。

4、本发明的目的在于提供一种用于光伏组件的升降压转换电路的电压控制方法、逆变器及光伏组件，能够在上述差值很小的情况下进行精细的升压或降压操作。

5、解决技术问题的技术方案

6、根据本发明的第一方面，提供一种用于光伏组件的升降压转换电路的电压控制方法，所述升降压转换电路包括：串联连接的第一开关和第二开关，所述第一开关具有与所述光伏组件连接的输入端，所述第二开关具有接地端；以及串联连接的第三开关和第四开关，所述第三开关具有接地端，所述第四开关具有用于连接负载的输出端，所述第一开关和所述第二开关串联连接的第一连接点与所述第三开关和所述第四开关串联连接的第二连接点之间连接有电感器，所述电压控制方法的特征在于，对输入到所述输入端的输入电压和从所述输出端输出的输出电压进行比较，得到第一比较结果，对所述输入电压与所述输出电压的差分值和规定阈值进行比较，得到第二比较结果，基于所述第一比较结果和所述第二比较结果，对所述升降压转换电路进行控制，以能够在所述输出端检测到所期望的恒定的输出电流,从而输出与所述负载匹配的输出电压。

7、进一步地，本发明的电压控制方法中，在所述第一比较结果为所述输入电压大于所述输出电压、且所述第二比较结果为所述输入电压与所述输出电压的差分值小于规定阈值时，所述升降压转换电路被控制为峰值降压电流模式,在每个控制周期中，在所述控制周期的开始，导通所述第一开关和所述第三开关并断开所述第二开关和所述第四开关，并且检测所述输入端的输入电流的值，当检测到所述输入电流稳定时，断开所述第三开关，导通所述第四开关，在流过所述电感器的电流的值达到第一阈值时，断开所述第一开关、导通第二开关直到本次的控制周期结束为止。

8、进一步地，本发明的电压控制方法中，所述断开所述第三开关、导通所述第四开关按照所述第三开关导通的时间占所述控制周期中的比例来进行。

9、进一步地，本发明的电压控制方法中，导通所述第三开关和断开所述第四开关的时长为一个所述控制周期时长的15％±3。

10、进一步地，本发明的电压控制方法中，在所述导通所述第一开关和所述第三开关并断开所述第二开关和所述第四开关到所述断开所述第三开关并导通所述第四开关的第一阶段期间，所述电感器存储能量而被充电，流过所述电感器的电流上升，在所述断开所述第三开关并导通所述第四开关到所述断开所述第一开关、导通第二开关的第二阶段期间，所述电感器对所述负载释放所存储的能量，同时所述电感器的电流斜坡地上升，在所述断开所述第一开关、导通第二开关直到本次的控制周期结束为止的第三阶段，所述电感器释放所存储的能量至接地。

11、进一步地，本发明的电压控制方法中，所述第一阈值基于所述输入电流、所述输入电压以及所述光伏组件的最大功率追踪而得到。

12、进一步地，本发明的电压控制方法中，在所述第一比较结果为所述输入电压小于所述输出电压、且所述第二比较结果为所述输入电压与所述输出电压的差分值小于规定阈值时，所述升降压转换电路被控制为峰值升压电流模式,在每个控制周期中，在所述控制周期的开始，导通所述第一开关和所述第三开关并断开所述第二开关和所述第四开关，当流过所述电感器的电流的值达到第二阈值时，断开所述第三开关、导通所述第四开关直到本次的控制周期结束为止，在检测到所述输出端的输出电流为所期望的恒定的输出电流值时，断开所述第一开关、导通所述第二开关。

13、进一步地，本发明的电压控制方法中，所述断开所述第一开关、导通所述第二开关按照所述第一开关导通的时间占所述控制周期中的比例来进行。

14、进一步地，本发明的电压控制方法中，导通所述第一开关和断开所述第二开关的时长为一个所述控制周期时长的85％±3。

15、进一步地，本发明的电压控制方法中，在导通所述第一开关和所述第三开关并断开所述第二开关和所述第四开关到所述断开所述第三开关、导通所述第四开关的第一阶段期间，所述电感器存储能量而被充电，流过所述电感器的电流上升，在所述断开所述第三开关、导通所述第四开关到所述断开所述第一开关、导通第二开关的第二阶段期间，所述电感器对所述负载释放所存储的能量，同时所述电感器的电流倾斜地下降，在所述断开所述第一开关、导通所述第二开关直至本次的控制周期结束为止的第三阶段，所述电感器释放所存储的能量至接地。

16、进一步地，本发明的电压控制方法中，所述第二阈值基于所述输入电流、所述输入电压以及最大功率追踪而得到。

17、进一步地，本发明的电压控制方法，在所述输入电压大于所述输出电压与所述规定阈值之和时，所述升降压转换电路被控制为峰值降压电流模式，在每个控制周期中，始终断开所述第三开关、始终导通所述第四开关，并且，在所述控制周期的开始，导通所述第一开关、断开所述第二开关，所述电感器存储能量而被充电，流过所述电感器的电流上升，当流过所述电感器的电流的值达到第一阈值时，断开所述第一开关、导通所述第二开关。

18、进一步地，本发明的电压控制方法中，在所述输入电压大于所述输出电压与所述规定阈值之和时，所述升降压转换电路被控制为峰值升压电流模式，在每个控制周期中，始终导通所述第一开关、始终断开所述第二开关，并且，在所述控制周期的开始，导通所述第三开关、断开所述第四开关，所述电感器存储能量而被充电，流过所述电感器的电流上升，当所述电感器的电流的值达到第二阈值，断开所述第三开关、导通所述第四开关。

19、进一步地，本发明的电压控制方法中，所述规定阈值为大于0v且3v以下的值。

20、根据本发明的第二方面，提供一种逆变器，其包括使用如上述中的任一种电压控制方法的升降压转换电路。

21、根据本发明的第三方面，提供一种光伏组件，其包括使用如上述中的任一种电压控制方法的升降压转换电路。

22、发明效果

23、根据本发明，能够提供一种用于光伏组件的升降压转换电路的电压控制方法、逆变器及光伏组件，能够在输入电压和输出电压的差值很小的情况下进行精细的升压或降压操作。