CN103499992B - 含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 - Google Patents
含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 Download PDFInfo
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Abstract
一种含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路由功率主回路和具有MPPT功能的多通道电流控制器2部分组成。所述功率主回路由n个完整通道电路组成。与所述功率主回路匹配，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器拥有端口vcj、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口viLj、端口vioj、端口vc。本发明可应用于全天候的光伏发电系统，置于光伏阵列之后、输入电流可控的DC-DC变换装置之前，不但可以准确、平稳、快速地捕获到复杂情况下光伏阵列的全局最大功率点，而且还具有将自身电路中的多余能量回馈给后级输入电流可控的DC-DC变换装置的能力，可高效率地实现光伏阵列利用率的最大化。
Description
技术领域
本发明涉及光伏阵列MPPT（最大功率点跟踪）接口电路，可应用于全天候的光伏发电系统，尤其是一种含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路。背景技术
光伏发电系统利用半导体的光生伏特效应将光能转变为可利用的电能。光伏阵列是光伏发电系统中的核心部分。通常，光伏阵列由多个相同或不同规格的光伏子阵列（或光伏组件）通过多个阻塞二极管并联而成，再通过高增益的DC-DC变换装置与光伏发电系统的其余部分相连。光伏阵列的输出功率与阵列结构、负载、太阳辐照度、温度、效率等因素密切相关，尤其在全天候的复杂情况下（包括光伏子阵列规格不同或光伏子阵列规格相同但局部遮阴、短路、开路等情况）光伏阵列的输出功率特性会呈现出复杂的多峰值状态。当光伏阵列的输出功率特性呈现出单峰值状态时，现有集中式的最大功率跟踪（MPPT）技术都能够准确、平稳、快速地捕获到全局的最大功率点。但是，当光伏阵列的输出功率特性呈现出多峰值状态时，现有集中式的MPPT技术就只能够保证准确、平稳、快速地捕获到局部的最大功率点。当局部的最大功率点与全局的最大功率点不是同一点时，光伏阵列的利用率将大打折扣。
发明内容
为克服现有集中式的MPPT技术在全天候光伏发电应用中的不足，本发明采用分散式的MPPT技术提出一种含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路，目的在于帮助全天候的光伏发电系统准确、平稳、快速地捕获到光伏阵列的全局最大功率点，实现光伏阵列利用率的最大化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路由功率主回路和具有MPPT功能的多通道电流控制器2部分组成。
所述功率主回路由n个完整的通道电路（完整通道电路1至完整通道电路n）组成，其特征在于：所述完整通道电路j（j=1,…，n）由阻塞二极管Dij、输入电容Cij、电感Lj、N-MOS主管Mj、二极管Dj、辅助电容Caj、N-MOS辅助管Maj、耦合电感Laj和Lbj、辅助二极管Daj、输出电容Coj构成，光伏子阵列j的正输出端与阻塞二极管Dij的阳极相连，阻塞二极管Dij的阴极与输入电压Vij的正端、输入电容Cij的一端以及电感Lj的一端相连，电感Lj的另一端与N-MOS主管Mj的漏极以及二极管Dj的阳极相连，二极管Dj的阴极与辅助电容Caj的一端以及耦合电感Laj的一端相连，耦合电感Laj的另一端与N-MOS辅助管Maj的漏极相连，N-MOS辅助管Maj的源极与耦合电感Lbj的一端（与所述耦合电感Laj的一端是异名端关系）、N-MOS主管Mj的源极、辅助电容Caj的另一端、输出电容Coj的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的正输入端相连，耦合电感Lbj的另一端（与所述耦合电感Laj的另一端是异名端关系）与辅助二极管Daj的阴极相连，辅助二极管Daj的阳极与光伏子阵列j的输出负端、输入电压Vij的负端、输入电容Cij的另一端、输出电容Coj的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的负输入端相连，耦合电感Lbj与辅助二极管Daj的接点和耦合电感Laj与二极管Dj的接点是同名端关系；
所述完整通道电路j（j=1,…,n）还与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器（简称：电流控制器）相连，所述电流控制器拥有端口vcj、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口viLj、端口vioj、端口vc，其特征在于：所述电流控制器的端口vcj与所述输入电压Vij的正端相连，所述电流控制器的端口vs与所述输入电压Vij的负端相连，所述电流控制器的端口vgj与所述N-MOS主管Mj的门极相连，所述电流控制器的端口vsj与所述N-MOS主管Mj的源极以及所述N-MOS辅助管Maj的源极相连，所述电流控制器的端口vgaj与所述N-MOS辅助管Maj的门极相连，所述电流控制器的端口viLj接收所述完整通道电路j中电感Lj的电流iLj的检测信号，所述电流控制器的端口vioj接收所述完整通道电路j的输出电流ioj的检测信号，所述电流控制器的端口vc向所述输入电流可控的DC-DC变换装置的端口vc发送所述功率主回路的输出总电流信息。
进一步，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器包括辅助电源单元、汇流通信单元、MPPT控制单元和MOS管驱动单元，其特征在于：所述辅助电源单元能把所述输入电压Vij（j=1,…,n）转换成所述汇流通信单元、所述MPPT控制单元、所述MOS管驱动单元工作所需的电源电压，
所述汇流通信单元能根据所述完整通道电路1至完整通道电路n的输出电流io1至ion的检测信号viol至vion输出所述功率主回路的输出总电流信息vc，
所述MPPT控制单元能根据所述完整通道电路1至完整通道电路n中的电感Lj（j=1,…,n）的电流iLj的检测信号viLj和所述输入电压Vij输出所述N-MOS主管Mj的控制信号vgpj和所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj，
所述MOS管驱动单元能把所述N-MOS主管Mj（j=1,…,n）的控制信号vgpj和所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj转换成由所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgj、端口vsj和端口vgaj输出的差分驱动信号。
更进一步，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的MPPT控制单元由采样保持器1j（j=1,…,n）、采样保持器2j、乘法器j、延时电路j、放大器1j、放大器2j、参考电压源1j、参考电压源2j、减法器1j、减法器2j、三角波发生器1j、三角波发生器2j、比较器1j、比较器2j组成，其特征在于：所述采样保持器1j的输入端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viLj相连，所述采样保持器1j的输出端与所述乘法器j的一个输入端以及所述放大器1j的输入端相连，所述采样保持器2j的输入端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vcj相连，所述采样保持器2j的输出端与所述乘法器j的另一个输入端相连，所述乘法器j的输出端与所述减法器1j的正输入端以及所述延时电路j的输入端相连，所述延时电路j的输出端与所述减法器1j的负输入端相连，所述减法器1j的输出端与所述参考电压源1j的输入端相连，所述参考电压源1j的输出端与所述减法器2j的负输入端相连，所述减法器2j的正输入端与所述放大器1j的输出端相连，所述减法器2j的输出端与所述放大器2j的输入端相连，所述放大器2j的输出端与所述比较器1j的反相输入端相连，所述三角波发生器1j的输出端与所述比较器1j的正相输入端相连，所述比较器1j输出所述N-MOS主管Mj的控制信号vgpj，所述三角波发生器2j的输出端与所述比较器2j的正相输入端相连，所述参考电压源2j的输出端与所述比较器2j的反相输入端相连，所述比较器2j输出所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj；
所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的汇流通信单元由求和电路组成，其特征在于：所述求和电路的输入端vj（j=1,…,n）与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vioj相连，所述求和电路的输出端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc相连。
本发明的技术构思为：利用分散式的MPPT技术把复杂情况下整个光伏阵列输出功率的多峰值取全局最大值问题简化成各光伏子阵列输出功率的单峰值取最大值问题，提出采用含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路来解决全天候复杂情况下光伏阵列的全局MPPT问题，实现光伏阵列利用率的最大化。
本发明的有益效果主要表现在：应用于全天候的光伏发电系统，含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路位于光伏阵列之后、输入电流可控的DC-DC变换装置之前，它不但可以准确、平稳、快速地捕获到复杂情况下（包括光伏子阵列规格不同或光伏子阵列规格相同但局部遮阴、短路、开路等情况）光伏阵列的全局最大功率点，而且还具有将自身电路中的多余能量回馈给后级输入电流可控的DC-DC变换装置的能力，可高效率地实现光伏阵列利用率的最大化。
附图说明
图1是本发明实施例的电路图。
图2是本发明实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的功能框图。
图3是本发明实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的MPPT控制单元的电路图。
图4是本发明实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的汇流通信单元的电路图。
图5是电感Lj（j=1,…,n）以及耦合电感Laj和Lbj都处于电流连续状态的情况下本发明实施例的完整通道电路j的典型工作波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例
参考图1、图2、图3、图4和图5，实施例由功率主回路和具有MPPT功能的多通道电流控制器2部分组成。
如图1所示，实施例的功率主回路由完整通道电路1至完整通道电路n组成。实施例的完整通道电路j（j=1,…，n）由阻塞二极管Dij、输入电容Cij、电感Lj、N-MOS主管Mj、二极管Dj、辅助电容Caj、N-MOS辅助管Maj、耦合电感Laj和Lbj、辅助二极管Daj、输出电容Coj构成，光伏子阵列j的正输出端与阻塞二极管Dij的阳极相连，阻塞二极管Dij的阴极与输入电压Vij的正端、输入电容Cij的一端以及电感Lj的一端相连，电感Lj的另一端与N-MOS主管Mj的漏极以及二极管Dj的阳极相连，二极管Dj的阴极与辅助电容Caj的一端以及耦合电感Laj的一端相连，耦合电感Laj的另一端与N-MOS辅助管Maj的漏极相连，N-MOS辅助管Maj的源极与耦合电感Lbj的一端（与所述耦合电感Laj的一端是异名端关系）、N-MOS主管Mj的源极、辅助电容Caj的另一端、输出电容Coj的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的正输入端相连，耦合电感Lbj的另一端（与所述耦合电感Laj的另一端是异名端关系）与辅助二极管Daj的阴极相连，辅助二极管Daj的阳极与光伏子阵列j的输出负端、输入电压Vij的负端、输入电容Cij的另一端、输出电容Coj的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的负输入端相连，耦合电感Lbj与辅助二极管Daj的接点和耦合电感Laj与二极管Dj的接点是同名端关系。
如图1所示，实施例的完整通道电路j（j=1,…,n）还与实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器（简称：电流控制器）相连，实施例的电流控制器拥有端口vcj、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口viLj、端口vioj、端口vc，实施例的电流控制器的端口vcj与所述输入电压Vij的正端相连，实施例的电流控制器的端口vs与所述输入电压Vij的负端相连，实施例的电流控制器的端口vgj与N-MOS主管Mj的门极相连，实施例的电流控制器的端口vsj与N-MOS主管Mj的源极以及N-MOS辅助管Maj的源极相连，实施例的电流控制器的端口vgaj与N-MOS辅助管Maj的门极相连，实施例的电流控制器的端口viLj接收电感Lj的电流iLj的检测信号，实施例的电流控制器的端口vioj接收完整通道电路j的输出电流ioj的检测信号，实施例的电流控制器的端口vc向所述输入电流可控的DC-DC变换装置的端口vc发送所述功率主回路的输出总电流信息。
如图2所示，实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器包括辅助电源单元、汇流通信单元、MPPT控制单元和MOS管驱动单元。实施例的辅助电源单元能把输入电压Vij（j=1,…,n）转换成汇流通信单元、MPPT控制单元和MOS管驱动单元工作所需的电源电压。实施例的汇流通信单元能根据实施例的完整通道电路1至完整通道电路n的输出电流io1至ion的检测信号viol至vion输出实施例的功率主回路的输出总电流信息vc。实施例的MPPT控制单元能根据实施例的完整通道电路1至完整通道电路n中的电感Lj（j=1,…,n）的电流iLj的检测信号viLj和输入电压Vij输出N-MOS主管Mj的控制信号vgpj和N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj。实施例的MOS管驱动单元接收N-MOS主管Mj的控制信号vgpj和N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj并转换成由实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgj、端口vsj和端口vgaj输出的差分驱动信号。
如图3所示，实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的MPPT控制单元由采样保持器1j（j=1,…,n）、采样保持器2j、乘法器j、延时电路j、放大器1j、放大器2j、参考电压源1j、参考电压源2j、减法器1j、减法器2j、三角波发生器1j、三角波发生器2j、比较器1j、比较器2j组成。实施例的采样保持器1j的输入端与实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viLj相连，采样保持器1j的输出端与乘法器j的一个输入端以及放大器1j的输入端相连，采样保持器2j的输入端与实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vcj相连，采样保持器2j的输出端与乘法器j的另一个输入端相连，乘法器j的输出端与减法器1j的正输入端以及延时电路j的输入端相连，延时电路j的输出端与减法器1j的负输入端相连，减法器1j的输出端与参考电压源1j的输入端相连，参考电压源1j的输出端与减法器2j的负输入端相连，减法器2j的正输入端与放大器1j的输出端相连，减法器2j的输出端与放大器2j的输入端相连，放大器2j的输出端与比较器1j的反相输入端相连，三角波发生器1j的输出端与比较器1j的正相输入端相连，比较器1j输出实施例的N-MOS主管Mj的控制信号vgpj，三角波发生器2j的输出端与比较器2j的正相输入端相连，参考电压源2j的输出端与比较器2j的反相输入端相连，比较器2j输出实施例的N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj。
如图4所示，实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的汇流通信单元由求和电路组成。实施例的求和电路的输入端vj（j=1,…,n）与实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vioj相连，实施例的求和电路的输入端与实施例的具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc相连。
图5是电感Lj（j=1,…,n）以及耦合电感Laj和Lbj都处于电流连续状态的情况下实施例的完整通道电路j的典型工作波形图。在电感Lj（j=1,…,n）以及耦合电感Laj和Lbj都处于电流连续状态的情况下实施例的完整通道电路j（j=1,…,n）的稳态工作过程包含以下4个阶段。
阶段1：N-MOS主管Mj（j=1,…,n）导通，N-MOS辅助管Maj导通。光伏子阵列j、阻塞二极管Dij、输入电容Cij、电感Lj、N-MOS主管Mj、输出电容Coj和输入电流可控的DC-DC变换装置形成一个回路。此时，电感Lj两端的电压vLj=Vij-Vo>0，电感Lj充电，电流iLj和电流iMj均增加。二极管Dj截止，电流iDj=0。辅助电容Caj、耦合电感Laj、N-MOS辅助管Maj形成另一个回路。此时，辅助电容Caj放电，耦合电感Laj充电，电流iLaj增加，将电路中多余的电能转化为磁能并保存。辅助二极管Daj截止，耦合电感Lbj的电流iLbj=0。
阶段2：N-MOS主管Mj（j=1,…,n）关断（电流iMj=0），N-MOS辅助管Maj导通。二极管Dj导通，光伏子阵列j、阻塞二极管Dij、输入电容Cij、电感Lj、二极管Dj、辅助电容Caj、输出电容Coj和输入电流可控的DC-DC变换装置形成一个回路。此时，电感Lj两端的电压vLj=Vij–vCaj–Vo<0，电感Lj放电，电流iLj和电流iDj均减小。光伏子阵列j、阻塞二极管Dij、输入电容Cij、电感Lj、二极管Dj、耦合电感Laj、N-MOS辅助管Maj、输出电容Coj和输入电流可控的DC-DC变换装置形成另一个回路。此时，耦合电感Laj充电，电流iLaj增加，将电路中多余的电能转化为磁能并保存。辅助二极管Daj截止，耦合电感Lbj的电流iLbj=0。
阶段3：N-MOS主管Mj（j=1,…,n）关断（电流iMj=0），N-MOS辅助管Maj关断（耦合电感Laj的电流iLaj=0）。二极管Dj导通，光伏子阵列j、阻塞二极管Dij、输入电容Cij、电感Lj、二极管Dj、辅助电容Caj、输出电容Coj和输入电流可控的DC-DC变换装置形成一个回路。此时，电感Lj两端的电压vLj=Vij–vCaj–Vo<0，电感Lj放电，电流iLj和电流iDj均减少，辅助电容Caj充电，保存电路中多余的电能。辅助二极管Daj导通，辅助二极管Daj、耦合电感Lbj、电容Coj和输入电流可控的DC-DC变换装置形成另一个回路。此时，耦合电感Lbj放电，电流iLbj减小，将保存的磁能回馈给输入电流可控的DC-DC变换装置。
阶段4：N-MOS主管Mj（j=1,…,n）导通，N-MOS辅助管Maj关断（耦合电感Laj的电流iLaj=0）。光伏子阵列j、阻塞二极管Dij、输入电容Cij、电感Lj、N-MOS主管Mj、输出电容Coj和输入电流可控的DC-DC变换装置形成一个回路。此时，电感Lj两端的电压vLj=Vij-Vo>0，电感Lj充电，电流iLj和电流iMj均增加。二极管Dj截止，电流iDj=0。辅助二极管Daj导通，辅助二极管Daj、耦合电感Lbj、输出电容Coj和输入电流可控的DC-DC变换装置形成另一个回路。此时，耦合电感Lbj放电，电流iLbj减小，将保存的磁能回馈给输入电流可控的DC-DC变换装置。
在具有MPPT功能的多通道电流控制器的控制下，实施例的完整通道电路j（j=1,…,n）始终工作在光伏子阵列j的最大功率点附近。不同于复杂情况下整个光伏阵列的输出功率特性会呈现出多峰值状态，光伏子阵列的输出功率特性通常保持单峰值状态。因此，只要分别捕获到光伏子阵列1至光伏子阵列n的最大功率点，即可获得整个光伏阵列的全局最大功率点。捕获光伏子阵列j的最大功率点的策略如下：当检测到光伏子阵列j当前的输出功率比前一时刻的输出功率小（即vpij(n)<vpij(n-1)）时，通过增大参考电压源1j的输出值Vref1j(n)，令N-MOS主管Mj的控制信号vgpj的占空比增大，使光伏子阵列j的输出电流变大，从而改变光伏子阵列j后一时刻的输出功率。当检测到光伏子阵列j当前的输出功率比前一时刻的输出功率大（即vpij(n)>vpij(n-1)）时，通过减小参考电压源1j的输出值Vref1j(n)，令N-MOS主管Mj的控制信号vgpj的占空比减小，使光伏子阵列j的输出电流变小，从而改变光伏子阵列j后一时刻的输出功率。通过调节，最终实现光伏子阵列j当前的输出功率约等于前一时刻的输出功率（即vpij(n)≈vpij(n-1)），达到光伏子阵列j的最大功率点。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (4)
1.一种含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路，其特征在于：所述含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路由功率主回路和具有MPPT功能的多通道电流控制器2部分组成，
所述功率主回路由完整通道电路1至完整通道电路n组成，所述完整通道电路j，j＝1,…，n，由阻塞二极管Dij、输入电容Cij、电感Lj、N-MOS主管Mj、二极管Dj、辅助电容Caj、N-MOS辅助管Maj、耦合电感Laj和Lbj、辅助二极管Daj、输出电容Coj构成，光伏子阵列j的正输出端与阻塞二极管Dij的阳极相连，阻塞二极管Dij的阴极与输入电压Vij的正端、输入电容Cij的一端以及电感Lj的一端相连，电感Lj的另一端与N-MOS主管Mj的漏极以及二极管Dj的阳极相连，二极管Dj的阴极与辅助电容Caj的一端以及耦合电感Laj的一端相连，耦合电感Laj的另一端与N-MOS辅助管Maj的漏极相连，N-MOS辅助管Maj的源极与耦合电感Lbj的一端与所述耦合电感Laj的一端是异名端关系，所述的N-MOS辅助管Maj的源极与耦合电感Lbj的一端、N-MOS主管Mj的源极、辅助电容Caj的另一端、输出电容Coj的一端、输出电压Vo的正端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的正输入端相连，与所述耦合电感Laj的另一端是异名端关系的耦合电感Lbj的另一端与辅助二极管Daj的阴极相连，辅助二极管Daj的阳极与光伏子阵列j的输出负端、输入电压Vij的负端、输入电容Cij的另一端、输出电容Coj的另一端、输出电压Vo的负端以及输入电流可控的DC-DC变换装置的负输入端相连，耦合电感Lbj与辅助二极管Daj的接点和耦合电感Laj与二极管Dj的接点是同名端关系，
所述具有MPPT功能的多通道电流控制器拥有端口vcj(j＝1,…，n)、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口viLj、端口vioj、端口vc，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vcj与所述输入电压Vij的正端相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vs与所述输入电压Vij的负端相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgj与所述N-MOS主管Mj的门极相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vsj与所述N-MOS主管Mj的源极以及所述N-MOS辅助管Maj的源极相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgaj与所述N-MOS辅助管Maj的门极相连，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viLj接收所述电感Lj的电流iLj的检测信号，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vioj接收所述完整通道电路j的输出电流ioj的检测信号，所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc向所述输入电流可控的DC-DC变换装置的端口vc发送所述功率主回路的输出总电流信息。
2.如权利要求1所述的含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路，其特征在于：所述具有MPPT功能的多通道电流控制器包括辅助电源单元、汇流通信单元、MPPT控制单元和MOS管驱动单元，
所述辅助电源单元能把所述输入电压Vij(j＝1,…,n)转换成所述汇流通信单元、所述MPPT控制单元、所述MOS管驱动单元工作所需的电源电压，
所述汇流通信单元能根据所述完整通道电路1至完整通道电路n的输出电流io1至ion的检测信号输出所述功率主回路的输出总电流信息vc，
所述MPPT控制单元能根据所述完整通道电路1至完整通道电路n中的电感Lj(j＝1,…,n)的电流iLj的检测信号和所述输入电压Vij输出所述N-MOS主管Mj的控制信号vgpj和所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj，
所述MOS管驱动单元能把所述N-MOS主管Mj(j＝1,…,n)的控制信号vgpj和所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj转换成由所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vgj、端口vsj和端口vgaj输出的差分驱动信号。
3.如权利要求2所述的含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路，其特征在于：所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的MPPT控制单元由采样保持器1j(j＝1,…,n)、采样保持器2j、乘法器j、延时电路j、放大器1j、放大器2j、参考电压源1j、参考电压源2j、减法器1j、减法器2j、三角波发生器1j、三角波发生器2j、比较器1j、比较器2j组成，所述采样保持器1j的输入端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口viLj相连，所述采样保持器1j的输出端与所述乘法器j的一个输入端以及所述放大器1j的输入端相连，所述采样保持器2j的输入端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vcj相连，所述采样保持器2j的输出端与所述乘法器j的另一个输入端相连，所述乘法器j的输出端与所述减法器1j的正输入端以及所述延时电路j的输入端相连，所述延时电路j的输出端与所述减法器1j的负输入端相连，所述减法器1j的输出端与所述参考电压源1j的输入端相连，所述参考电压源1j的输出端与所述减法器2j的负输入端相连，所述减法器2j的正输入端与所述放大器1j的输出端相连，所述减法器2j的输出端与所述放大器2j的输入端相连，所述放大器2j的输出端与所述比较器1j的反相输入端相连，所述三角波发生器1j的输出端与所述比较器1j的正相输入端相连，所述比较器1j输出所述N-MOS主管Mj的控制信号vgpj，所述三角波发生器2j的输出端与所述比较器2j的正相输入端相连，所述参考电压源2j的输出端与所述比较器2j的反相输入端相连，所述比较器2j输出所述N-MOS辅助管Maj的控制信号vapj。
4.如权利要求2和3之一所述的含耦合电感的光伏阵列MPPT接口电路，其特征在于：所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的汇流通信单元由求和电路组成，所述求和电路的输入端vj(j＝1,…,n)与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vioj相连，所述求和电路的输出端与所述具有MPPT功能的多通道电流控制器的端口vc相连。
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2012181608A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Seiko Instruments Inc | エネルギー変換装置および最大電力変換回路 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012181608A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Seiko Instruments Inc | エネルギー変換装置および最大電力変換回路 |
| WO2013066801A1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Volterra Semiconductor Corporation | Integrated photovoltaic panel with sectional maximum power point tracking |
| CN102880223A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-16 | 易霸科技(威海)股份有限公司 | 一种小功率光伏逆变系统mppt的模拟电路实现方法 |
| CN103001544A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-03-27 | 华为技术有限公司 | 一种光伏发电的系统及其控制方法 |
| CN103105884A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-05-15 | 重庆大学 | 光伏发电系统最大功率点跟踪系统及方法 |
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