CN114499160A - 电源电路、逆变器及光伏发电装置 - Google Patents

电源电路、逆变器及光伏发电装置 Download PDF

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CN114499160A CN202210102338.2A CN202210102338A CN114499160A CN 114499160 A CN114499160 A CN 114499160A CN 202210102338 A CN202210102338 A CN 202210102338A CN 114499160 A CN114499160 A CN 114499160A
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Abstract

本发明公开一种电源电路、逆变器及光伏发电装置。其中，电源电路包括电源接入端、直流变换单元以及主控单元。电源输入端用于接入输入电源并输出电源至直流母线，主控单元再控制直流变换单元将母线输出的电源进行变换后输出补充电源，使得所述补充电源与所述输入电源的电压叠加后输出至所述直流母线，以满足后级电路对直流母线电压的需求。本发明降低了直流变换单元的输出功率、直流变换单元的损耗以及相应的散热成本，提升了使用本电源电路的系统的效率；并使得母线电压可低压运行，以降低直流变换单元的器件应力。

Description

电源电路、逆变器及光伏发电装置
技术领域
本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种电源电路、逆变器及光伏发电装置。
背景技术
在很多电源系统中，例如逆变器，需要使用直流变换单元将电源输入端接收到的电源进行升压处理。
如若直接将电源输入端接入的输入电源输出至直流变换单元，此时直流变换单元承担的是电源输入端接入的输入电源的全部功率，导致直流变换单元的损耗严重。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种电源电路，旨在降低电源电路中的直流变换单元的损耗。
为实现上述目的，本发明提出一种电源电路，该电源电路包括：
电源输入端，所述电源输入端用于接入输入电源，并输出电源至直流母线；
直流变换单元，所述直流变换单元的输入端与所述直流母线连接，所述直流变换单元的输出端与所述电源输入端连接；
主控单元，所述主控单元与所述直流变换单元的受控端连接，所述主控单元用于控制所述直流变换单元将所述直流母线输出的电源进行变换后输出补充电源，使得所述补充电源与所述输入电源的电压叠加后输出至所述直流母线。
在一实施例中，所述电源输入端与光伏组串连接，所述主控单元用于：
获取所述光伏组串的最大功率点电压，在保持所述直流母线输出电压处于第一预设电压区间内，调节直流变换单元的输出电压，以使得所述光伏组串工作于所述最大功率点电压。
在一实施例中，所述电源输入端与光伏组串连接，所述主控单元用于：
获取所述光伏组串的最大功率点电压，在保持所述直流母线输出电压处于第二预设电压区间内，当所述光伏组串的最大功率点电压大于所述直流母线输出的电源的电压时，控制所述直流变换单元停止工作。
在一实施例中，所述电源输入端与光伏组串连接，所述主控单元用于：
获取所述光伏组串的最大功率点电压，在保持所述直流母线输出电压处于第三预设电压区间内，当所述光伏组串的最大功率点电压大于所述直流母线输出的电源的电压时，控制所述直流变换单元输出的电压为所述光伏组串的最大功率点电压的反向电压。
在一实施例中，获取所述光伏组串的最大功率点电压的步骤具体包括：
在保持所述直流母线输出电压处于第四预设电压区间内，调节所述直流变换单元的输出电压，以调节所述光伏组串的输出电压，并获取光伏组串的工作功率；
根据所述光伏组串的功率变化，确定所述光伏组串的最大功率点电压。
在一实施例中，所述主控单元用于：
获取所述直流母线输出电源的电压；
在所述直流母线输出电源的电压大于第一预设电压阈值时，减小所述直流变换单元的输出电压；
在所述直流母线输出电源的电压小于第二预设电压阈值时，增大所述直流变换单元的输出电压。
本发明还提出一种逆变器，所述逆变器包括上述的电源电路以及逆变单元，所述电源电路的输出端与直流母线连接，所述逆变单元的输入端与直流母线连接；所述逆变器还包括：
第一直流母线电容单元和第二直流母线电容单元，所述第一直流母线电容单元的第一端与正极直流母线连接，所述第一直流母线电容单元的第二端与第二直流母线电容单元的第一端连接，所述第二直流母线电容单元的第二端与负极直流母线连接；
所述直流变换单元的输入端与所述第一直流母线电容单元和第二直流母线电容单元连接，所述直流变换单元用于：
根据第一直流母线电容单元的两端电压以及第二母线电容单元的两端电压，调节所述第一直流母线电容单元和第二直流母线电容单元的放电功率，以使得所述第一直流母线电容单元的两端电压和所述第二直流母线电容单元的两端电压均衡。
在一实施例中，所述直流变换单元包括：
第一开关电源，具有第一输入端、第二输入端、输出端以及受控端，所述第一输入端与所述第一直流母线电容单元的第一端连接，所述第二输入端与所述第一直流母线电容单元和第二直流母线电容单元的公共端连接；
第二开关电源，具有第一输入端、第二输入端、输出端以及受控端，所述第一输入端与所述第二直流母线电容单元的第二端连接，所述第二输入端与所述第一直流母线电容单元和第二直流母线电容单元的公共端连接；以及
输出电容单元，分别与所述第一开关电源的输出端以及第二开关电源的输出端连接；
所述主控单元分别与所述第一开关电源和所述第二开关电源的受控端连接，所述主控单元还用于：
获取所述第一直流母线电容单元的两端电压以及所述第二直流母线电容单元的两端电压；
当所述第一直流母线电容单元两端电压大于所述第二直流母线电容单元的两端电压时，控制所述第一开关电源的输入功率大于所述第二开关电源的输入功率；
当所述第一直流母线电容单元两端电压小于所述第二直流母线电容单元的两端电压时，控制所述第一开关电源的输入功率小于所述第二开关电源的输入功率。
在一实施例中，所述主控单元还用于：
当所述第一直流母线电容单元的两端电压减去所述第二直流母线电容单元的两端电压得到的差值大于第三预设电压阈值时，控制所述第二开关电源停止工作；
当所述第二直流母线电容单元的两端电压减去所述第一直流母线电容单元的两端电压得到的差值大于第四预设电压阈值时，控制所述第一开关电源停止工作。
在一实施例中，所述第一开关电源包括第一全桥电路、第一变压器、第一电感、第二电感以及第一整流桥电路，所述第一全桥电路的输入端与所述第一直流母线电容单元连接，所述第一全桥电路的输出端与所述第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端所述第一变压器的原边连接，所述第一变压器的副边与所述第一整流桥电路的输入端连接，所述第一整流桥电路的输出端与所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与所述输出电容单元连接。
在一实施例中，所述第二开关电源包括第二全桥电路、第二变压器、第三电感、第四电感以及第二整流桥电路，所述第二全桥电路的输入端与所述第二直流母线电容单元连接，所述第二全桥电路的输出端与所述第三电感的一端连接，所述第三电感的另一端与所述第二变压器的原边连接，所述第二变压器的副边与所述第二整流桥电路的输入端连接，所述第二整流桥电路的输出端与所述第四电感的一端连接，所述第四电感的另一端与所述输出电容单元连接。
本发明还提出一种光伏发电装置，该光伏发电装置包括光伏组串以及上述的电源电路或者逆变器；
其中所述光伏组串与所述电源电路的输入端连接；
或者，所述光伏组串与所述逆变器的输入端连接。
本发明技术方案通过输入电容单元接入电源至直流母线，并为直流母线电容充电，直流变换单元再将直流母线电容中的电能进行电压变换后，输出至输出电容单元，而输出电容单元和输入电容单元两者串联连接于正极直流母线和负极直流母线之间，因此，此时输入电容单元和输出电容单元之间的电压叠加并输出至直流母线，以满足直流母线的电压需求。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明电源电路一实施例的电路图；
图2为本发明电源电路另一实施例的电路图；
图3为本发明逆变器一实施例的电路图；
图4为本发明逆变器一实施例中的电源电路的电路图；
图5为本发明逆变器另一实施例中的电源电路的电路图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 输入电容单元 C3 第一直流母线电容单元
20 直流变换单元 C4 第二直流母线电容单元
30 直流母线电容单元 Q11～Q24 第一至第八电子开关器件
40 逆变单元 D11～D24 第一至第八二极管
21 第一开关电源 L1～L4 第一至第四电感
22 第二开关电源 C1 第一电容
23 隔离单元 C2 第二电容
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种电源电路。该电源电路可以应用于逆变器、储能系统或者其他系统。
参照图1，在本发明以实施例中，该电源电路包括：
电源输入端10，所述电源输入端10用于接入输入电源，并输出电源至直流母线；
直流变换单元20，所述直流变换单元20的输入端与所述直流母线连接；所述直流变换单元20的输出端与所述电源输入端10连接；
主控单元，所述主控单元与所述直流变换单元20的受控端连接，所述主控单元用于控制所述直流变换单元20将所述直流母线输出的电源进行变换后输出补充电源，使得所述补充电源与所述输入电源的电压叠加后输出至所述直流母线。
在本实施例中，直流母线包括正极直流母线BUS+、负极直流母线BUS-，在正极直流母线BUS+和负极直流母线BUS-之间还设置有直流母线电容单元30。
参照图2，所述电源输入端可以与光伏组串连接，也可以与其他电源提供或者产生装置、交流-直流变换电路连接。本实施例以电源输入端10与光伏组串连接为例进行说明。电源输入端10包括正极和负极，电源输入端10的正极可以与正极直流母线BUS+连接，电源输入端10的负极可以与直流变换单元20的输出端连接。当然，也可以是电源输入端10的负极与负极直流母线BUS-连接，电源输入端10的正极与直流变换单元20的输出端连接。可以理解的是，在电源输入端的正极和负极之间，还可以设置有输入电容单元，输入电容单元可以是单个电容，也可以是多个电容串联组成，本实施例以输入电容单元包括第二电容C2为例。
直流变换单元20可以包括升压型开关电源、降压型开关电源、隔离型开关电源和非隔离型开关电源中的一种或多种组合，此处不做限定，只要满足将直流母线的输出的电源进行电压变换即可。直流变换单元20的输出端包括正极和负极，直流变换单元20的输出端的正极可以与电源输入端10的负极连接，直流变换单元20的输出端的负极与负极直流母线BUS-连接，或者直流变换单元20的输出端的负极与电源输入端10的正极连接，直流变换单元20的输出端的正极与正极直流母线BUS+连接。此处不做限定，只要满足将直流变换单元输出的补充电源与电源输入端接入的输入电源叠加后，输出至直流母线即可。此外，可以理解的是，在直流变换单元的输出端的正极和负极之间，可以设置有输出电容单元，输出电容单元可以是单个电容，也可以是多个电容串联形成，本实施例以输出电容单元为第一电容C1为则此例。本实施例中，第一电容C1和第二电容C2串联连接于正极直流母线BUS+和负极直流母线BUS-之间。
所述主控单元可以是直流变换单元20的控制芯片，也可以是电源电路所属的逆变器、储能系统的控制器。主控单元可以输出PWM信号控制直流变换单元20为例，并调节PWM信号的占空比，实现增大或者减小直流变换单元20的输出电压，进而调节直流母线电压，满足母线电压的电压需求，直流变换单元的具体工作原理此处不赘述。
本发明技术方案通过电源输入端10接入输入电源至直流母线，并为直流母线电容单元30充电，直流变换单元20再将直流母线电容单元30中的电能进行电压变换后，输出补充电源，使得补充电源和电源输入端10接入的输入电源的电压叠加后，输出至直流母线，以满足直流母线的电压需求。
例如，当直流母线的需求电压为1200伏特，电源输入端10接入的输入电源的电压为800伏特、电流为40安倍。此时，800伏特的输入电源输出至直流母线，并为直流母线电容单元30充电，直流变换单元20输入电压为直流母线电压，直流变换单元20再将其输入的直流母线电压进行电压变换，转换成400伏特的补充电源。此时，串联连接于正极直流母线BUS+和负极直流母线BUS-之间的输出电容单元和输入电容单元之间的电压叠加，得到1200伏特的电压，从而满足直流母线的电压需求。
值得注意的是，在这个过程中，首先，直流变换单元20的输出功率仅为16千瓦(输出功率为400伏特乘以40安倍)，相较传统的直接将输入电源的电压800伏特变换成直流母线的需求电压1200伏特(输出功率为800伏特乘以40安倍等于32千瓦)，本发明中的直流变换单元20的输出功率大大降低，进而降低直流变换单元20的器件成本。
其次，当电源输入端10接入的输入电源的电压发生变化时，例如电压升高，传统的直接将输入电源的电压进行升压后输出至直流母线的方案，会导致直流母线高压运行。而本发明中，当输入电源的电压发生变化时，主控单元可以调节直流变换单元20输出的补充电源的电压，进而调节直流母线的电压，以降低直流母线电压，进而本发明的电源电路可以实现母线低压运行，减小开关器件的应力，提升应用本发明的电源电路的逆变器、储能系统的整机效率。
参照图2，在一实施例中，所述电源输入端10与光伏组串连接，所述主控单元用于：
获取所述光伏组串的最大功率点电压，在保持所述直流母线输出电压处于第一预设电压区间内，调节直流变换单元20的输出电压，以使得所述光伏组串工作于所述最大功率点电压。
其中，获取所述光伏组串的最大功率点电压的方法多种多样，此处不做限定。本实施例以扰动观察法为例进行说明。
扰动观察法又称爬山法，是指扰动光伏组串的输出电压，并根据功率等于电压乘以电流计算扰动前后光伏组串的输出功率，将扰动前后的两个输出功率进行比较的方法。若扰动后光伏组串输出功率增加，则说明该扰动能够提高光伏组串的输出功率，下一次继续往相同的方向扰动光伏组串的输出电压；反之，若扰动后光伏组串输出功率减小，则说明该扰动不利于提高光伏组串的输出功率，下一次往相反的方向扰动。
在上述过程中，扰动光伏组串的输出电压，可以通过保持所述直流母线输出电压处于第一预设电压区间内，其中，第一预设电压区间可以根据实际情况进行设定，此处不做限制。本实施例以控制母线电压为恒压状态为例。
通过不断调节直流变换单元20输出至其输出电容单元的电压，实现扰动光伏组串的输出电压，进而实现获取所述光伏组串的最大功率点电压，并控制光伏组串工作于最大功率点电压。
参照图2，在一实施例中，所述电源输入端10与光伏组串连接，所述主控单元用于：
获取所述光伏组串的最大功率点电压，在保持所述直流母线输出电压处于第二预设电压区间内，当所述光伏组串的最大功率点电压大于所述直流母线输出的电源的电压时，控制所述直流变换单元20停止工作。
其中，第二预设电压区间可以根据实际情况进行设定，此处不做限制。
在本实施例中，当光伏组串的最大功率点电压大于直流母线需求电压，此时，可以控制直流变换单元20停止工作，相当于直流变换单元20被旁路，此时电源输入端10的两端电压等于直流母线电压，进而光伏组串的工作电压等于直流母线需求电压，使得电源电路可以的满足直流母线需求电压的同时，控制光伏组串工作于最接近最大功率点电压的电压下。
需要说明的是，当光伏组串的最大功率点电压大于直流母线需求电压的确定，不一定要寻找到最大功率点电压，以扰动观察法为例，当提升光伏组串的工作电压以寻找最大功率点电压的过程中，发现直流母线电压大于或者等于需求电压时，即可不再提升光伏组串的工作电压并保持，光伏组串的工作电压，此时，光伏组串工作于能满足母线电压需求的前提下的最大功率。
参照图2，在一实施例中，所述电源输入端10与光伏组串连接；所述主控单元用于：
获取所述光伏组串的最大功率点电压，在保持所述直流母线输出电压处于第三预设电压区间内，当所述光伏组串的最大功率点电压大于所述直流母线输出的电源的电压时，控制所述直流变换单元20输出的电压为所述光伏组串的最大功率点电压的反向电压；
其中，第三预设电压区间可以根据实际情况进行设定，此处不做限制。
最大功率点电压的反向电压是指输出电容单元接入直流母线的电压极性与输出电容单元接入直流母线的电压极性相反。
此时，即使光伏组串的最大功率点电压大于直流母线的需求电压，由于所述直流变换单元20输出的电压为所述光伏组串的最大功率点电压的反向电压，而直流母线电压等于电源输入端10减去输出电容单元之间的电压。进而电源输入端10接入的光伏组串可以工作在最大功率点电压的同时，电源电路也能满足直流母线的需求电压。
参照图2，在一实施例中，所述主控单元用于：
获取所述直流母线输出电源的电压；
在所述直流母线输出电源的电压大于第一预设电压阈值时，减小所述直流变换单元20的输出电压；
在所述直流母线输出电源的电压小于第二预设电压阈值时，增大所述直流变换单元20的输出电压。
在本实施例中，第一预设电压阈值和第二预设电压阈值可以根据时间的母线电压限制需求或者直流母线的需求电压进行设置，此处不做限定。
当所述直流母线输出电源的电压大于第一预设电压阈值时，表示直流母线电压已经超过后级电路单元的直流母线需求电压，此时减小所述直流变换单元20的输出电压，进而使得母线电压满足后级电路单元的直流母线需求电压。
当所述直流母线输出电源的电压小于第二预设电压阈值时，表示直流母线电压尚且不满足后级逆变单元40，例如逆变单元40的直流母线需求电压，此时增大所述直流变换单元20的输出电压，进而使得母线电压满足后级电路单元的直流母线需求电压。本实施例实现了母线电压的调节。
参照图3，本发明还提出一种逆变器，所述逆变器包括上述的电源电路以及逆变单元40，该电源电路的具体结构参照上述实施例，由于本逆变器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
其中，所述电源电路的输出端与直流母线连接，所述逆变单元40的输入端与直流母线连接；所述逆变器还包括：
第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4，所述第一直流母线电容单元C3的第一端与正极直流母线BUS+连接，所述第一直流母线电容单元C3的第二端与第二直流母线电容单元C4的第一端连接，所述第二直流母线电容单元C4的第二端与负极直流母线BUS-连接；
所述直流变换单元20的输入端与所述第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4连接，所述直流变换单元20用于：
根据第一直流母线电容单元C3的两端电压以及第二母线电容单元C4的两端电压，调节所述第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4的放电功率，以使得所述第一直流母线电容单元C3的两端电压和所述第二直流母线电容单元C4的两端电压均衡。
其中，第一直流母线电容单元C3可以由多个电容串联形成，第二直流母线电容单元C4可以由多个电容串联而成。
所述直流变换单元可以包括三个输入端，第一输入端与第一直流母线电容单元C3的第一端连接，第二输入端与第一直流母线电容单元C3的第二端与第二直流母线电容单元C4的第一端的公共端连接，第三输入端与第二直流母线电容单元C4的第二端连接。直流变换单元的具体电路不做限定，只要满足能调节第一输入端和第二输入端之间的输入功率，以及第二输入端和第三输入端之间的输入功率即可，例如，直流变换单元20包括两个开关电源。
本实施例中，电源电路中的主控单元控制直流变换单元20工作，将直流母线输出的电源进行变换后，与输入电源进行叠加，再输出至直流母线，以满足逆变单元对母线电压的需求，大大减小了直流变换单元20的功率。并通过调节直流变换单元20的第一输入端和第二输入端之间的输入功率，以及第二输入端和第三输入端之间的输入功率，进而使得所述第一直流母线电容单元C3的两端电压和所述第二直流母线电容单元C4的两端电压均衡，也即，直流母线的中点电压值为正极直流母线BUS+和负极直流母线BUS-的均值，提高了直流母线输出至逆变单元40的直流电流的准确度，并减小了逆变单元中的开关器件的器件应力，提高了整个逆变器的工作稳定性。
参照图4，在一实施例中，所述直流变换单元20包括：
第一开关电源21，具有第一输入端、第二输入端、输出端以及受控端，所述第一输入端与所述第一直流母线电容单元的第一端连接，所述第二输入端与所述第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4的公共端连接；
第二开关电源22，具有第一输入端、第二输入端、输出端以及受控端，所述第一输入端与所述第二直流母线电容单元C4的第二端连接，所述第二输入端与所述第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4的公共端连接；以及
输出电容单元，分别与所述第一开关电源21的输出端以及第二开关电源22的输出端连接；
所述主控单元分别与所述第一开关电源21和所述第二开关电源21的受控端连接，所述主控单元还用于：获取所述第一直流母线电容单元C3的两端电压以及所述第二直流母线电容单元C4的两端电压；当所述第一直流母线电容单元C3两端电压大于所述第二直流母线电容单元C4的两端电压时，控制所述第一开关电源21的输入功率大于所述第二开关电源22的输入功率；当所述第一直流母线电容单元C3两端电压小于所述第二直流母线电容单元C4的两端电压时，控制所述第一开关电源21的输入功率小于所述第二开关电源22的输入功率。
本实施例中，所述第一开关电源21和所述第二开关电源22只要满足将直流母线的输出的电源进行电压变换即可。例如，所述第一开关电源21和所述第二开关电源22中的一个或者两个可以是升压型开关电源、降压型开关电源、隔离型开关电源和非隔离型开关电源中的一种或多种组合。直流变换单元还包括隔离单元23，所述隔离单元可以是当第一开关电源21和/或第二开关电源22为隔离型开关电源时，第一开关电源21和第二开关电源22中的变压器。隔离单元可以是单绕组变压器，也可以是多绕组变压器。
本实施例以第一开关电源21和第二开关电源22均为降压型开关电源为例，主控单元可以分别输出PWM信号控制第一开关电源21和第二开关电源22。不难理解的是，在输出电压恒定的情况下，若输出至降压型开关电源的PWM信号的占空比越大，输入电压越小，输出至降压型开关电源的PWM信号的占空比越小，输入电压越大。
因此，本实施例中，主控单元可以通过采样电路，获取第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4的两端电压。
并在所述第一直流母线电容单元C3两端电压大于所述第二直流母线电容单元C4的两端电压时，增大输出至第一开关电源21的PWM信号的占空比(或者减小输出至第二开关电源22的PWM信号的占空比)，进而使得所述第一开关电源21的输入功率大于所述第二开关电源22的输入功率，使得第一直流母线电容的放电时长大于第二直流母线电容单元C4的放电时长，进而使得第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4的两端电压均衡。同理，所述第一直流母线电容单元C3两端电压小于所述第二直流母线电容单元C4的两端电压时，增大输出至第二开关电源22的PWM信号的占空比(或者减小输出至第一开关电源21的PWM信号的占空比)，进而使得所述第二开关电源22的输入功率大于所述第一开关电源21的输入功率，使得第二直流母线电容的放电时长大于第一直流母线电容单元C3的放电时长，进而使得第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4的两端电压均衡。
本实施例实现了母线电压的半平衡控制，也即第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4的两端电压均衡。
参照图4，在一实施例中，当所述第一直流母线电容单元C3的两端电压减去所述第二直流母线电容单元C4的两端电压得到的差值大于第三预设电压阈值时，控制所述第二开关电源22停止工作；
可以理解的是，第三预设电压阈值可以根据实际工作需求的第二直流母线电容单元C4的两端电压和所述第一直流母线电容单元C3的两端电压得到的差值设定。当所述第一直流母线电容单元C3的两端电压减去所述第二直流母线电容单元C4的两端电压得到的差值大于第三预设电压阈值时，意味着第一直流母线电容单元C3的电压已经远大于第二直流母线电容单元C4的两端电压，此时，控制第二开关电源22停止工作，而第一开关电源21继续工作，从而可以使得只有第一直流母线电容单元C3在放电，继而可以减小第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4之间的电压差，最终使得第一直流母线电容的两端电压和第二直流母线电容的两端电压均衡。
同理，当所述第二直流母线电容单元C4的两端电压减去所述第一直流母线电容单元C3的两端电压得到的差值大于第四预设电压阈值时，控制所述第一开关电源21停止工作。第四电压阈值可以根据实际工作需求的第二直流母线电容单元C4的两端电压和所述第一直流母线电容单元C3的两端电压得到的差值设定。当所述第二直流母线电容单元C4的两端电压减去所述第一直流母线电容单元C3的两端电压得到的差值大于第四预设电压阈值时，意味着，第二直流母线电容单元C4的电压已经远大于第一直流母线电容单元C3的两端电压，此时，控制第一开关电源21停止工作，而第一开关电源21继续工作，可以使得只有第二直流母线电容单元C4在放电，从而可以减小第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4之间的电压差，最终使得第一直流母线电容单元C3的两端电压和第二直流母线电容单元C4的两端电压均衡。
本实施例可以在第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4的电压差过大时，关断电压值较大的直流母线电容单元，从而迅速消除第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4的电压差，进而提升第一直流母线电容单元C3和第二直流母线电容单元C4的稳定性和使用寿命。
参照图5，在一些实施例中，所述第一开关电源21包括第一全桥电路、第一变压器、第一电感L1、第二电感L2以及第一整流桥电路，所述第一全桥电路的输入端与所述第一直流母线电容单元C3连接，所述第一全桥电路的输出端与所述第一电感L1的一端连接，所述第一电感L1的另一端与所述第一变压器的原边连接，所述第一变压器的副边与所述第一整流桥电路的输入端连接，所述第一整流桥电路的输出端与所述第二电感L2的一端连接，所述第二电感L2的另一端与所述输出电容单元连接。
其中，所述第一全桥电路包括第一电子开关器件Q11、第二电子开关器件Q12、第三电子开关器件Q13、以及第四电子开关器件Q14。第一整流桥电路包括第一二极管D11、第二二极管D12、第三二极管D13以及第四二极管D14。第一全桥电路以及第一整流桥电路的具体连接方式参照图5；
本实施例中，第一全桥电路直流电源转换成脉动电压，输出至第一电感L1，再经第一变压器耦合至第一整流桥电路，第一整流桥电路再将输入的电源整流后输出第二电感L2，第二电感L2再输出至输出电容单元。
参照图5，在一些实施例中，所述第二开关电源22包括第二全桥电路、第二变压器、第三电感L3、第四电感L4以及第二整流桥电路，所述第二全桥电路的输入端与所述第二直流母线电容单元C4连接，所述第二全桥电路的输出端与所述第三电感L3的一端连接，所述第三电感L3的另一端与所述第二变压器的原边连接，所述第二变压器的副边与所述第二整流桥电路的输入端连接，所述第二整流桥电路的输出端与所述第四电感L4的一端连接，所述第四电感L4的另一端与所述输出电容单元连接。
第二全桥电路包括第五电子开关器件Q21、第六电子开关器件Q22、第七电子开关器件Q23以及第八电子开关器件Q24。所述第二整流桥包括第五二极管D21、第六二极管D22、第七二极管D23以及第八二极管D24。第二全桥电路以及第二整流桥电路的具体连接方式参照图2，此处不赘述。
本实施例中，第二全桥电路直流电源转换成脉动电压，输出至第三电感L3，再经第二变压器耦合至第一整流桥电路，第二整流桥电路再将输入的电源整流后输出至第四电感L4，第四电感L4再输出至输出电容单元。
本发明还提出一种光伏发电装置，该光伏发电装置包括上述的电源电路或者逆变器。该电源电路或者逆变器的具体结构参照上述实施例，由于本光伏发电装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
其中，其中所述光伏组串与所述电源电路的输入端连接；或者，所述光伏组串与所述逆变器的输入端连接。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种电源电路，其特征在于，包括：
电源输入端，所述电源输入端用于接入输入电源，并输出电源至直流母线；
直流变换单元，所述直流变换单元的输入端与所述直流母线连接，所述直流变换单元的输出端与所述电源输入端连接；
主控单元，所述主控单元与所述直流变换单元的受控端连接，所述主控单元用于控制所述直流变换单元将所述直流母线输出的电源进行变换后输出补充电源，使得所述补充电源与所述输入电源的电压叠加后输出至所述直流母线。
2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源输入端与光伏组串连接，所述主控单元用于：
获取所述光伏组串的最大功率点电压，在保持所述直流母线输出电压处于第一预设电压区间内，调节所述直流变换单元的输出电压，以使得所述光伏组串工作于所述最大功率点电压。
3.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源输入端与光伏组串连接，所述主控单元用于：
获取所述光伏组串的最大功率点电压，在保持所述直流母线输出电压处于第二预设电压区间内，当所述光伏组串的最大功率点电压大于所述直流母线输出的电源的电压时，控制所述直流变换单元停止工作。
4.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源输入端与光伏组串连接，所述主控单元用于：
获取所述光伏组串的最大功率点电压，在保持所述直流母线输出电压处于第三预设电压区间内，当所述光伏组串的最大功率点电压大于所述直流母线输出的电源的电压时，控制所述直流变换单元输出的电压为所述光伏组串的最大功率点电压的反向电压。
5.如权利要求2-4任意一项所述的电源电路，其特征在于，获取所述光伏组串的最大功率点电压的步骤具体包括：
在保持所述直流母线输出电压处于第四预设电压区间内，调节所述直流变换单元的输出电压，以调节所述光伏组串的输出电压，并获取光伏组串的工作功率；
根据所述光伏组串的功率变化，确定所述光伏组串的最大功率点电压。
6.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述主控单元用于：
获取所述直流母线输出电源的电压；
在所述直流母线输出电源的电压大于第一预设电压阈值时，减小所述直流变换单元的输出电压；
在所述直流母线输出电源的电压小于第二预设电压阈值时，增大所述直流变换单元的输出电压。
7.一种逆变器，其特征在于，所述逆变器包括如权利要求1-6任意一项所述的电源电路以及逆变单元，所述电源电路的输出端与直流母线连接，所述逆变单元的输入端与直流母线连接；所述逆变器还包括：
第一直流母线电容单元和第二直流母线电容单元，所述第一直流母线电容单元的第一端与正极直流母线连接，所述第一直流母线电容单元的第二端与第二直流母线电容单元的第一端连接，所述第二直流母线电容单元的第二端与负极直流母线连接；
所述直流变换单元的输入端与所述第一直流母线电容单元和第二直流母线电容单元连接，所述直流变换单元用于：
根据第一直流母线电容单元的两端电压以及第二母线电容单元的两端电压，调节所述第一直流母线电容单元和第二直流母线电容单元的放电功率，以使得所述第一直流母线电容单元的两端电压和所述第二直流母线电容单元的两端电压均衡。
8.如权利要求7所述的逆变器，其特征在于，所述直流变换单元包括：
第一开关电源，具有第一输入端、第二输入端、输出端以及受控端，所述第一输入端与所述第一直流母线电容单元的第一端连接，所述第二输入端与所述第一直流母线电容单元和第二直流母线电容单元的公共端连接；
第二开关电源，具有第一输入端、第二输入端、输出端以及受控端，所述第一输入端与所述第二直流母线电容单元的第二端连接，所述第二输入端与所述第一直流母线电容单元和第二直流母线电容单元的公共端连接；以及
输出电容单元，分别与所述第一开关电源的输出端以及第二开关电源的输出端连接；
所述主控单元分别与所述第一开关电源和所述第二开关电源的受控端连接，所述主控单元还用于：
获取所述第一直流母线电容单元的两端电压以及所述第二直流母线电容单元的两端电压；
当所述第一直流母线电容单元两端电压大于所述第二直流母线电容单元的两端电压时，控制所述第一开关电源的输入功率大于所述第二开关电源的输入功率；
当所述第一直流母线电容单元两端电压小于所述第二直流母线电容单元的两端电压时，控制所述第一开关电源的输入功率小于所述第二开关电源的输入功率。
9.如权利要求8所述的逆变器，其特征在于，所述主控单元还用于：
当所述第一直流母线电容单元的两端电压减去所述第二直流母线电容单元的两端电压得到的差值大于第三预设电压阈值时，控制所述第二开关电源停止工作；
当所述第二直流母线电容单元的两端电压减去所述第一直流母线电容单元的两端电压得到的差值大于第四预设电压阈值时，控制所述第一开关电源停止工作。
10.如权利要求8所述的逆变器，其特征在于，
所述第一开关电源包括第一全桥电路、第一变压器、第一电感、第二电感以及第一整流桥电路，所述第一全桥电路的输入端与所述第一直流母线电容单元连接，所述第一全桥电路的输出端与所述第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端与所述第一变压器的原边连接，所述第一变压器的副边与所述第一整流桥电路的输入端连接，所述第一整流桥电路的输出端与所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与所述输出电容单元连接。
11.如权利要求8或10所述的逆变器，其特征在于，所述第二开关电源包括第二全桥电路、第二变压器、第三电感、第四电感以及第二整流桥电路，所述第二全桥电路的输入端与所述第二直流母线电容单元连接，所述第二全桥电路的输出端与所述第三电感的一端连接，所述第三电感的另一端与所述第二变压器的原边连接，所述第二变压器的副边与所述第二整流桥电路的输入端连接，所述第二整流桥电路的输出端与所述第四电感的一端连接，所述第四电感的另一端与所述输出电容单元连接。
12.一种光伏发电装置，其特征在于，包括光伏组串以及如权利要求1-7任意一项所述的电源电路或者如权利要求8-11任意一项所述的逆变器；
其中，所述光伏组串与所述电源电路的输入端连接；
或者，所述光伏组串与所述逆变器的输入端连接。
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