[发明专利]电源变换系统、变换装置的控制方法及反激电源变换系统

说明书

本发明提出一种电源变换系统、变换装置的控制方法及反激电源变换系统，涉及电源领域，通过将n个隔离电源变换器的输入端串联、输出端并联，并根据输入电压的大小判断需要工作的隔离电源变换器的个数，可将每个隔离电源变换器的输入电压范围降低为原输入电压范围的1/M（以M个隔离电源变换器工作为例），则可大大降低所需的开关管的耐压，低耐压的器件市场可选空间大，且在输入电压的低压和高压时均可工作在较高频率，并且导通阻抗小；并且隔离电源变换器的个数可随意扩展，因而可以提高隔离电源变换装置的电压输入能力，且不影响整个隔离电源变换装置的效率；还可以很好的平衡每一隔离电源变换器之间的母线电压。

技术领域

本发明涉及电源领域，尤其是电源变换系统、变换装置的控制方法及反激电源变换系统。

背景技术

在当今能源短缺的情况下，太阳能作为一种可再生、环境污染少的能源，引起了广泛关注。

在实际应用中，需电源变换系统将太阳能变换为适用于负载使用的电能。随着社会进步及电源技术的发展，市场对电源变换系统的高效率提出了更高要求。并且也希望电源变换系统的设计尽量简单，以降低人力成本。

在实际应用中，太阳能电池组向电源变换系统提供直流输入电压，太阳能电池组电压范围非常宽，低电压通常为几十伏，高电压可以达到几千伏（如1500伏以上）。

太阳能电池组提供的高压相应抬高了电源变换系统中开关管的耐压，然而目前市面上耐压达到1500伏以上的开关管非常有限，且价格昂贵，市面上仅有少数几种SiC器件。并且耐压高的开关管在低压下工作时，其导通阻抗较大，而导致低压下效率低的问题。也即，目前的电源变换系统均很难兼顾其在低电和高电压的高效率，导致电源变换系统的整体效率差，并且选料困难。

综上所述，目前在太阳能供电领域，电源变换系统无法兼顾全电压范围内的高效率，且选料受限，给设计带来诸多不便。

发明内容

本申请提出一种电源变换系统，包括：N个隔离电源变换器，每一隔离电源变换器包括：变压器单元，包括一次侧绕组和二次侧绕组；开关单元，包括至少一个开关管、第一端和第二端，开关单元的第二端连接变压器单元一次侧绕组的两端，开关单元的第一端连接一输入电容的两端；整流单元，包括第一端和第二端，整流单元的第一端连接变压器单元二次侧绕组的两端，整流单元的第二端连接均连接一输出电容，形成电源变换系统的输出端；连接所述N个开关单元的第一端的N个输入电容串联连接，形成电源变换系统的输入端；太阳能电池组，连接电源变换系统的输入端，以向电源变换系统的输入端提供输入电压；控制单元，接收所述输入电压，并根据所述输入电压输出开关控制信号，以控制使得其中M个隔离电源变换器中的开关单元内的开关管处于高频开关状态，其中K个隔离电源变换器中的开关单元内的开关管常闭，其中N为大于等于2的正整数，K和M为大于等于0的整数，且K=N-M。

更进一步的，M个隔离电源变换器工作时，同一时刻，开关单元内所有处于高频开关状态的开关管的耐压总和大于所述输入电压。

更进一步的，M个隔离电源变换器中的每一隔离电源变换器的输入电压小于每一隔离电源变换器中的开关单元中处于高频开关状态的开关管的耐压和。

更进一步的，M个隔离电源变换器中，同一时刻，任意M-1个开关单元内所有处于高频开关状态的开关管的耐压和小于所述输入电压。

更进一步的，所述开关单元为全桥开关单元、半桥开关单元或正激开关单元。

更进一步的，所述整流单元为全桥整流单元、倍流整流单元、全波整流单元或半波整流单元。

更进一步的，所述N个输入电容的容值相等，所述N个隔离电源变器的结构和器件相同。