CN113595393B - Dc/dc模块、发电系统和dc/dc模块保护方法 - Google Patents

Dc/dc模块、发电系统和dc/dc模块保护方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了DC/DC模块、发电系统和DC/DC模块保护方法,以避免在开路电压低于并联点电压的电路单元中,DC/DC模块因输入端开路而发生输出端元器件过压损坏。该DC/DC模块的控制系统用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端短路;本路DC/DC模块用于与其他DC/DC模块输出端串联组成一路电路单元或者单独作为一路电路单元,多路电路单元的输出端用于并联接入后级电路,各路DC/DC模块的输入端用于连接独立的直流电源。

Description

DC/DC模块、发电系统和DC/DC模块保护方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,更具体地说,涉及DC/DC模块、发电系统和DC/DC模块保护方法。
背景技术
在某发电系统中,多路DC/DC模块输出端串联组成一路电路单元和/或一路DC/DC模块单独作为一路电路单元,多路电路单元的输出端并联接入后级电路,各路DC/DC模块的输入端连接独立的直流电源,例如图1所示。图1仅以共有两路电路单元,且每路电路单元都包含多路DC/DC模块作为示例。
各路电路单元的开路电压不能保证完全相同,此时开路电压高于并联点电压的电路单元1的输出电流会经过并联点倒灌进开路电压低于并联点电压的电路单元2,通过电路单元2中每个DC/DC模块输入端连接的直流电源作为负载进行能量的泄放,倒灌电流回路例如图2中带箭头的虚线所示。但是,当电路单元2中有DC/DC模块的输入端开路时(例如图3所示),该倒灌电流回路断路,无法进行能量的泄放,此时电路单元2中输入端开路的DC/DC模块的输出端将承受高电压,容易造成输出端上连接的元器件过压损坏。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了DC/DC模块、发电系统和DC/DC模块保护方法,以避免在开路电压低于并联点电压的电路单元中,DC/DC模块因输入端开路而发生输出端元器件过压损坏。
一种DC/DC模块,其控制系统用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端短路;
本路DC/DC模块用于与其他DC/DC模块输出端串联组成一路电路单元或者单独作为一路电路单元,多路电路单元的输出端用于并联接入后级电路,各路DC/DC模块的输入端用于连接独立的直流电源。
可选的,所述控制系统由本路DC/DC模块中的一电容模块供电;
所述控制系统还用于在检测到所述电容模块两端电压低于第二阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端停止短路;
本路DC/DC模块的拓扑结构满足:当本路DC/DC模块所在的电路单元的开路电压低于并联点电压,且本路DC/DC模块的输出端停止短路时,有倒灌电流为所述电容模块充电,从而抬高所述电容模块两端电压。
可选的,所述DC/DC模块为buck型DC/DC模块、boost型DC/DC模块或buck-boost型DC/DC模块。
可选的,所述buck型DC/DC模块包括:输入端电容模块C1、输出端电容模块C2、开关管Q1、开关管Q2、电感模块L1和控制系统;所述输入端电容模块C1的正极连接所述开关管Q1的电能输入极,所述开关管Q1的电能输出极连接所述电感模块L1的一端和所述开关管Q2的电能输入极,所述电感模块L1的另一端连接所述输出端电容模块C2的正极,所述输入端电容模块C1的负极、所述开关管Q2的电能输出极以及所述输出端电容模块C2 的负极连接在一起;所述控制系统由所述输入端电容模块C1供电;
所述控制系统用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制所述开关管Q2开通,在检测到所述输入端电容模块C1两端电压低于第二阈值时,控制所述开关管Q2断开。
可选的,所述buck-boost型DC/DC模块包括:开关管Q21、开关管Q22、开关管Q23、开关管Q24、输入端电容模块C1、输出端电容模块C2、电感模块 L2、二极管D3、二极管D4、电容模块Cf和控制系统;所述输入端电容模块C1 的正极连接所述开关管Q21的电能输入极和所述二极管D4的阳极,所述开关管Q21的电能输出极连接所述电感模块L2的一端和所述开关管Q22的电能输入极,所述电感模块L2的另一端连接所述开关管Q24的电能输出极和所述开关管Q23的电能输入极,所述开关管Q24的电能输入极连接所述输出端电容模块 C2的正极和所述二极管D3的阳极,所述输出端电容模块C2的负极、所述开关管Q22的电能输出极、所述开关管Q23的电能输出极、所述输入端电容模块C1 的负极以及所述电容模块Cf的负极连接在一起;所述电容模块Cf的正极连接所述二极管D3的阴极和所述二极管D4的阴极;
所述控制系统从所述电容模块Cf上取电;
所述控制系统用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制所述开关管Q23和所述开关管Q24开通,在检测到所述电容模块Cf两端电压低于第二阈值时,控制所述开关管Q23和所述开关管Q24断开。
可选的,对于所述buck-boost型DC/DC模块,所述控制系统实现的功能替换为:用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制所述开关管Q22和所述开关管Q24开通,在检测到所述电容模块Cf两端电压低于第二阈值时,控制所述开关管Q22和所述开关管Q24断开。
可选的,对于所述buck-boost型DC/DC模块,所述控制系统实现的功能替换为:用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制所述开关管Q22、开关管Q23和所述开关管Q24开通,在检测到所述电容模块Cf两端电压低于第二阈值时,控制所述开关管Q22、开关管Q23和所述开关管Q24断开。
可选的,所述DC/DC模块的输出端并联有旁路二极管。
一种发电系统,包括上述公开的任一种DC/DC模块。
可选的,所述发电系统中每路DC/DC模块的输入端连接的直流电源为至少一个储能电池或至少一个光伏组件。
一种DC/DC模块保护方法,本路DC/DC模块用于与其他DC/DC模块输出端串联组成一路电路单元或者单独作为一路电路单元,多路电路单元的输出端用于并联接入后级电路,各路DC/DC模块的输入端用于连接独立的直流电源;
所述方法包括:本路DC/DC模块的控制系统在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端短路。
可选的,所述控制系统由本路DC/DC模块中的一电容模块供电;
所述方法还包括:本路DC/DC模块的控制系统在检测到所述电容模块两端电压低于第二阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端停止短路;
本路DC/DC模块的拓扑结构满足:当本路DC/DC模块所在的电路单元的开路电压低于并联点电压,且本路DC/DC模块的输出端停止短路时,有倒灌电流为所述电容模块充电,从而抬高所述电容模块两端电压。
从上述的技术方案可以看出,鉴于在开路电压低于并联点电压的电路单元中,输入端开路的DC/DC模块的输出端电压过高,本发明控制输入端开路的DC/DC模块的输出端短路,这样就会形成新的倒灌电流回路,从而将输入端开路的DC/DC模块的输出端电压拉低,避免了其输出端元器件过压损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术公开的一种发电系统结构示意图;
图2为图1所示发电系统中的倒灌电流回路示意图;
图3为图1所示发电系统中个别DC/DC模块输入端开路示意图;
图4为直流电源的伏安特性曲线示意图;
图5为本发明实施例下图3所示发电系统中的倒灌电流回路示意图;
图6为本发明实施例公开的一种buck型DC/DC模块结构示意图;
图7为图6所示buck型DC/DC模块输入端正常连接直流电源时的倒灌电流回路示意图;
图8为图6所示buck型DC/DC模块输入端断路且输出端短路时的倒灌电流回路示意图;
图9为图6所示buck型DC/DC模块输入端断路且输出端停止短路时的倒灌电流回路示意图;
图10为图6所示buck型DC/DC模块输出端电压Uom、Q2驱动、C1电压的波形示意图;
图11为本发明实施例公开的一种buck-boost型DC/DC模块结构示意图;
图12为图11所示buck-boost型DC/DC模块输入端正常连接直流电源时的倒灌电流回路示意图;
图13为图11所示buck-boost型DC/DC模块输入端断路且输出端停止短路时的倒灌电流回路示意图;
图14为图11所示buck-boost型DC/DC模块输入端断路且输出端停止短路时的又一倒灌电流回路示意图;
图15为图11所示buck-boost型DC/DC模块输入端断路且输出端停止短路时的又一倒灌电流回路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种DC/DC模块,其中:本路DC/DC模块的控制系统用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制本路 DC/DC模块的输出端短路;本路DC/DC模块用于与其他DC/DC模块通过输出端相串联组成一路电路单元,或者本路DC/DC模块用于单独作为一路电路单元,多路电路单元的输出端用于并联接入后级电路,各路DC/DC模块的输入端用于连接独立的直流电源。
当本路DC/DC模块为开路电压低于并联点电压的电路单元中的输入端开路的DC/DC模块时,本路DC/DC模块输出端元器件不会发生过压损坏。下面,以图1所示发电系统为例,对本发明实施例的工作原理进行详述。
在图1所示发电系统中,因各种因素影响(例如各直流电源、各DC/DC模块的规格均相同,但两路电路单元对应的DC/DC模块或直流电源的数量不等) 导致电路单元1的开路电压大于电路单元2的开路电压,此时电路单元1的输出电流倒灌进电路单元2,例如图2所示,以电路单元2中每个DC/DC模块输入端连接的直流电源作为负载进行能量的泄放,电路单元1的输出电压被拉低,同时电路单元2的输出电压被抬高,电路单元1与电路单元2并联后的电压介于电路单元1的开路电压与电路单元2的开路电压之间。
在图2中,电路单元2中每个DC/DC模块输入端连接的直流电源的伏安特性曲线如图4所示:当直流电源的输出电流为负时,即在电流倒灌工况下,直流电源的输出端电压高于直流电源的开路电压Uoc;而图1所示发电系统的规格决定了该倒灌电流不会过高,所以直流电源的输出端电压不会过高,例如为图4中的(Ib,Ub)点。DC/DC模块的拓扑结构决定了在电流倒灌工况下,电路单元2中每个DC/DC模块的输出端电压近似等于其输入端连接的直流电源的输出电压,而该电压不会过高,所以电路单元2中每个DC/DC模块的输出端电压不至于造成输出端元器件过压损坏。
但是,当电路单元2中全部或个别DC/DC模块的输入端断路(可能是输入端接头接触不良或者输入端接头安装时忘记连接直流电源等,例如图3所示) 时,倒灌电流回路断路,无法进行能量的泄放,此时并联点电压等于电路单元1的开路电压,电路单元1与电路单元2的开路电压差全部施加到电路单元2 中输入端开路的DC/DC模块的输出端,该开路电压差过高,容易造成电路单元2中输入端开路的DC/DC模块的输出端元器件过压损坏。
而发明实施例在检测到DC/DC模块输出端电压过高时,控制本路DC/DC 模块的输出端短路,这样就会形成新的倒灌电流回路,如图5所示,从而将电路单元2中输入端开路的DC/DC模块的输出端电压拉低,避免了其输出端元器件过压损坏。
本发明实施例公开的DC/DC模块具有一对正负输入端子和一对正负输出端子。可选的,所述DC/DC模块可以为buck型DC/DC模块、boost型DC/DC 模块或buck-boost型DC/DC模块,并不局限。
可选的,在上述公开的任一实施例中,DC/DC模块的控制系统可以由外部电源供电。或者,DC/DC模块的控制系统也可以由本路DC/DC模块中的一电容模块供电;所述控制系统还用于在检测到所述电容模块的供电电压低于第二阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端停止短路;当本路DC/DC模块所在的电路单元的开路电压低于并联点电压,且本路DC/DC模块的输出端停止短路时,有倒灌电流为所述电容模块充电,从而再次抬高所述电容模块的输出电压。由于所述电容模块需要间歇性充电,所以本路DC/DC模块的输出端间歇性短路。下面,进行举例说明:
例如,在电容模块供电方案下,所述buck型DC/DC模块可采用如图6所示拓扑结构,包括:输入端电容模块C1、输出端电容模块C2、开关管Q1、开关管Q2、电感模块L1和控制系统;输入端电容模块C1的正极连接开关管Q1的电能输入极,开关管Q1的电能输出极连接电感模块L1的一端和开关管Q2的电能输入极,电感模块L1的另一端连接输出端电容模块C2的正极,输入端电容模块C1的负极、开关管Q2的电能输出极以及输出端电容模块C2的负极连接在一起;
所述控制系统从输入端电容模块C1上取电;所述控制系统用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制开关管Q2开通,在输入端电容模块C1两端电压低于第二阈值时,控制开关管Q2断开。
所述控制系统包括辅电模块(简称辅电)、控制单元和驱动单元,所述辅电从输入端电容模块C1上取电后供给所述控制单元和驱动单元;所述驱动单元连接各开关管的控制极,用于在所述控制单元的控制下,控制各开关管的通断。
其中,任一电容模块可以为单个电容也可以为多个电容的串并联组合;电感模块L1可以为单个电感也可以为多个电感的串并联组合;各开关管可以为MOSFET也可以为带反并联二极管的IGBT,并不局限。
当图6所示buck型DC/DC模块所在的电路单元开路电压低于并联点电压时,图6所示buck型DC/DC模块的工作原理如下:
当图6所示buck型DC/DC模块的输入端正常连接直流电源时,倒灌电流依次通过输出正端、电感模块L1、开关管Q1、输入正端、直流电源、输入负端、输出负端后流出buck型DC/DC模块,如图7所示。
当图6所示buck型DC/DC模块的输入端开路时,如果输出端存在电压,则输出端电压会通过Q1的反并联二极管对DC/DC模块的C1充电。所述辅电模块从C1上取电,当C1电压超过辅电模块允许的最低电压后,所述辅电模块开始工作。当buck型DC/DC模块中的控制单元检测到输出端电压超过第一阈值时,通过驱动单元控制Q2开通,降低输出端的电压,进行输出端元器件过压保护。在进行输出端元器件过压保护期间,驱动单元和控制单元所需的能量由辅电模块提供,辅电模块所需的能量由C1提供。Q2开通期间的倒灌电路回路如图8 所示,依次通过输出正端、电感模块L1、开关管Q2、输出负端后流出buck型 DC/DC模块,倒灌电流的存在使得输出端电压被控制在允许的范围,不会过高而损坏输出端元器件Q2、C2和D1。
再参见图9,在Q2开通期间,C1失去了能量来源,因此C1的电压会逐渐下降,当C1的电压降低到第二阈值后,控制Q2断开,此时倒灌电流一方面通过电感模块L1、Q1的反并联二极管为C1充电,另一方面为C2充电,导致C1 和C2的电压逐渐升高。当C2的电压超过第一阈值时再次开通Q2。如此循环往复,使得图8和图9两种电路状态来回切换,buck型DC/DC模块的输入端间歇性短路。
由于buck型DC/DC模块中C1和C2的容值通常为几uF~几十uF,Q2断开的时间较短,通常为几十us至1ms之间。而辅电模块的损耗通常较小,因此C1 电压跌落至第二阈值的时间通常为几百ms。Q2几乎持续处于开通的状态,仅每隔一段时间短时的断开一下,为C1充电。buck型DC/DC模块输出端电压Uom、Q2驱动、C1电压的波形示意图如图10所示。
再例如,在电容模块供电方案下,所述buck-boost型DC/DC模块可采用如图11所示拓扑结构,包括:开关管Q21、开关管Q22、开关管Q23、开关管Q24、输入端电容模块C1、输出端电容模块C2、电感模块L2、二极管D3、二极管D4、电容模块Cf和控制系统;输入端电容模块C1的正极连接开关管Q21的电能输入极和二极管D4的阳极,开关管Q21的电能输出极连接电感模块L2的一端和开关管Q22的电能输入极,电感模块L2的另一端连接开关管Q24的电能输出极和开关管Q23的电能输入极,开关管Q24的电能输入极连接输出端电容模块C2的正极和二极管D3的阳极,输出端电容模块C2的负极、开关管Q22的电能输出极、开关管Q23的电能输出极、输入端电容模块C1的负极以及电容模块Cf的负极连接在一起;电容模块Cf的正极连接二极管D3的阴极和二极管D4的阴极。
所述控制系统从电容模块Cf上取电;所述控制系统包括辅电模块(简称辅电)、控制单元和驱动单元,所述辅电从电容模块Cf上取电后供给所述控制单元和驱动单元;所述驱动单元连接各开关管的控制极,用于在所述控制单元的控制下,控制各开关管的通断。
其中,任一电容模块可以为单个电容也可以为多个电容的串并联组合;电感模块L2可以为单个电感也可以为多个电感的串并联组合;各开关管可以为MOSFET也可以为带反并联二极管的IGBT,并不局限。
所述控制系统用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制所述开关管Q23和所述开关管Q24开通,在检测到所述电容模块Cf两端电压低于第二阈值时,控制所述开关管Q23和所述开关管Q24断开。
当图11所示所述buck-boost型DC/DC模块所在的电路单元开路电压低于并联点电压时,图11所示buck-boost型DC/DC模块的工作原理如下:
当所述buck-boost型DC/DC模块的输入端开路时,如果输出端存在电压,输出端电压会通过二极管D3对电容模块Cf充电,倒灌电流回路如图12所示。辅电模块从电容模块Cf两端取电,当Cf的电压超过辅电模块允许的最低电压后,辅电模块开始工作。控制单元检测到所述buck-boost型DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,通过驱动单元控制Q23和Q24开通,降低输出端的电压。在输出端短路期间,驱动单元和控制单元所需的能量由辅电模块提供,辅电模块所需的能量由电容模块Cf提供。在Q23和Q24开通期间,倒灌电路回路如图13所示,倒灌电流流过buck-boost型DC/DC模块的输出正端、Q24、Q23 和DC/DC模块的输出负端,倒灌电流的存在使得buck-boost型DC/DC模块的输出端电压被控制在允许的范围,不会过高而损坏输出端元器件。
在Q23和Q24开通期间,电容模块Cf失去了能量来源,因此Cf的电压会逐渐下降,当Cf的电压降低到第二阈值后,控制Q23和Q24断开,此时倒灌电流一方面通过二极管D3为Cf充电,另一方面为输出端电容模块C2充电,导致Cf和C2的电压逐渐升高。当C2的电压超过第一阈值时再次开通Q23和Q24。如此循环往复,使得图12和图13两种电路状态来回切换,buck-boost型DC/DC模块的输出端间歇性短路。
由于buck-boost型DC/DC模块中C1和Cf的容值通常为几uF~几十uF,Q23 和Q24断开的时间较短,通常为几十us至1ms之间。而辅电模块的损耗通常较小,因此Cf电压跌落至第二阈值的时间通常为几百ms。buck-boost型DC/DC模块的输出端几乎持续处于短路的状态,仅每隔一段时间短时的断开一下,为电容模块Cf充电。
可选的,对于图11所示buck-boost型DC/DC模块,控制输出端短路的方法也可以为控制Q22和Q24开通。在输出端短路期间,如图14所示,倒灌电流流过buck-boost型DC/DC模块的输出正端、Q24、电感模块L2、Q22和buck-boost 型DC/DC模块的输出负端。
可选的,对于图11所示buck-boost型DC/DC模块,控制输出端短路的方法也可以为控制Q22、Q23和Q24开通。在输出端短路期间,如图15所示,倒灌电流的一部分流过buck-boost型DC/DC模块的输出正端、Q24、Q23和buck-boost 型DC/DC模块的输出负端;倒灌电流的另一部分流过buck-boost型DC/DC模块的输出正端、Q24、电感模块L2、Q22和buck-boost型DC/DC模块的输出负端。
可选的,仍参见图6-图9、图11~图15,上述公开的任一种DC/DC模块还包括并联本路DC/DC模块输出端的旁路二极管D1。在本路DC/DC模块处于非电流倒灌工况下时,若本路DC/DC模块或本路DC/DC模块上连接的直流电源故障时,则利用所述旁路二极管D1将其旁路,从而不影响其他DC/DC模块正常工作。
此外,本发明实施例还公开了一种发电系统,包括上述公开的任一种 DC/DC模块。
可选的,所述发电系统中每路DC/DC模块的输入端连接的直流电源可以为至少一个储能电池或至少一个光伏组件。图1所示发电系统中的后级电路例如可以为逆变器,所述逆变器可以是单级式逆变器也可以是两级式逆变器,并不局限。所述DC/DC模块可以为优化器或关断器,并不局限。
与上述DC/DC模块实施例相对应的,本发明实施例还公开了一种DC/DC 模块保护方法,本路DC/DC模块用于与其他DC/DC模块输出端串联组成一路电路单元或者单独作为一路电路单元,多路电路单元的输出端用于并联接入后级电路,各路DC/DC模块的输入端用于连接独立的直流电源;
所述方法包括:本路DC/DC模块的控制系统在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端短路。
可选的,所述控制系统由本路DC/DC模块中的一电容模块供电;
所述方法还包括:本路DC/DC模块的控制系统在检测到所述电容模块两端电压低于第二阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端停止短路;
本路DC/DC模块的拓扑结构满足:当本路DC/DC模块所在的电路单元的开路电压低于并联点电压,且本路DC/DC模块的输出端停止短路时,有倒灌电流为所述电容模块充电,从而抬高所述电容模块两端电压。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的DC/DC模块保护方法而言,由于其与实施例公开的DC/DC 模块相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见DC/DC模块部分说明即可。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的不同对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种DC/DC模块,其特征在于,其控制系统用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端短路,以形成倒灌电流回路;
本路DC/DC模块用于与其他DC/DC模块输出端串联组成一路电路单元或者单独作为一路电路单元,多路电路单元的输出端用于并联接入后级电路,各路DC/DC模块的输入端用于连接独立的直流电源。
2.根据权利要求1所述的DC/DC模块,其特征在于,所述控制系统由本路DC/DC模块中位于输入端的一电容模块供电;
所述控制系统还用于在检测到所述电容模块两端电压低于第二阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端停止短路;
本路DC/DC模块的拓扑结构满足:当本路DC/DC模块所在的电路单元的开路电压低于并联点电压,且本路DC/DC模块的输出端停止短路时,有倒灌电流为所述电容模块充电,从而抬高所述电容模块两端电压。
3.根据权利要求2所述的DC/DC模块,其特征在于,所述DC/DC模块为buck型DC/DC模块、boost型DC/DC模块或buck-boost型DC/DC模块。
4.根据权利要求3所述的DC/DC模块,其特征在于,所述buck型DC/DC模块包括:输入端电容模块C1、输出端电容模块C2、开关管Q1、开关管Q2、电感模块L1和控制系统;所述输入端电容模块C1的正极连接所述开关管Q1的电能输入极,所述开关管Q1的电能输出极连接所述电感模块L1的一端和所述开关管Q2的电能输入极,所述电感模块L1的另一端连接所述输出端电容模块C2的正极,所述输入端电容模块C1的负极、所述开关管Q2的电能输出极以及所述输出端电容模块C2的负极连接在一起;所述控制系统由所述输入端电容模块C1供电;
所述控制系统用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制所述开关管Q2开通,在检测到所述输入端电容模块C1两端电压低于第二阈值时,控制所述开关管Q2断开。
5.根据权利要求3所述的DC/DC模块,其特征在于,所述buck-boost型DC/DC模块包括:开关管Q21、开关管Q22、开关管Q23、开关管Q24、输入端电容模块C1、输出端电容模块C2、电感模块L2、二极管D3、二极管D4、电容模块Cf和控制系统;所述输入端电容模块C1的正极连接所述开关管Q21的电能输入极和所述二极管D4的阳极,所述开关管Q21的电能输出极连接所述电感模块L2的一端和所述开关管Q22的电能输入极,所述电感模块L2的另一端连接所述开关管Q24的电能输出极和所述开关管Q23的电能输入极,所述开关管Q24的电能输入极连接所述输出端电容模块C2的正极和所述二极管D3的阳极,所述输出端电容模块C2的负极、所述开关管Q22的电能输出极、所述开关管Q23的电能输出极、所述输入端电容模块C1的负极以及所述电容模块Cf的负极连接在一起;所述电容模块Cf的正极连接所述二极管D3的阴极和所述二极管D4的阴极;
所述控制系统从所述电容模块Cf上取电;
所述控制系统用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制所述开关管Q23和所述开关管Q24开通,在检测到所述电容模块Cf两端电压低于第二阈值时,控制所述开关管Q23和所述开关管Q24断开。
6.根据权利要求5所述的DC/DC模块,其特征在于,所述控制系统实现的功能替换为:用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制所述开关管Q22和所述开关管Q24开通,在检测到所述电容模块Cf两端电压低于第二阈值时,控制所述开关管Q22和所述开关管Q24断开。
7.根据权利要求5所述的DC/DC模块,其特征在于,所述控制系统实现的功能替换为:用于在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制所述开关管Q22、开关管Q23和所述开关管Q24开通,在检测到所述电容模块Cf两端电压低于第二阈值时,控制所述开关管Q22、开关管Q23和所述开关管Q24断开。
8.根据权利要求1所述的DC/DC模块,其特征在于,所述DC/DC模块的输出端并联有旁路二极管。
9.一种发电系统,其特征在于,包括权利要求1-8中任一项所述的DC/DC模块。
10.根据权利要求9所述的发电系统,其特征在于,所述发电系统中每路DC/DC模块的输入端连接的直流电源为至少一个储能电池或至少一个光伏组件。
11.一种DC/DC模块保护方法,其特征在于,本路DC/DC模块用于与其他DC/DC模块输出端串联组成一路电路单元或者单独作为一路电路单元,多路电路单元的输出端用于并联接入后级电路,各路DC/DC模块的输入端用于连接独立的直流电源;
所述方法包括:本路DC/DC模块的控制系统在检测到本路DC/DC模块的输出端电压超过第一阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端短路,以形成倒灌电流回路。
12.根据权利要求11所述的DC/DC模块保护方法,其特征在于,所述控制系统由本路DC/DC模块中位于输入端的一电容模块供电;
所述方法还包括:本路DC/DC模块的控制系统在检测到所述电容模块两端电压低于第二阈值时,控制本路DC/DC模块的输出端停止短路;
本路DC/DC模块的拓扑结构满足:当本路DC/DC模块所在的电路单元的开路电压低于并联点电压,且本路DC/DC模块的输出端停止短路时,有倒灌电流为所述电容模块充电,从而抬高所述电容模块两端电压。
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