[发明专利]一种BOOST-BUCK级联型光伏储能电路及控制系统

说明书

本发明公开了一种BOOST‑BUCK级联型光伏储能电路及控制系统，光伏储能电路包括光伏电池、BOOST电路、缓冲电容、BUCK电路、储能电池、第一调节电路、第二调节电路、第一控制电路和第二控制电路，BOOST电路用于实现光伏电池输出功率的MPPT控制；缓冲电容用于完成能量的协调缓冲功能，抑制BOOST电路MPPT控制的失控现象；BUCK电路用于配合BOOST电路工作以确保光伏电池全过程的MPPT输出；第一控制电路用于完成BOOST电路的控制以及全系统的综合数字控制功能；第二控制电路用于完成BUCK电路的控制功能。本发明有效避免光伏电池输出电流失控现象，确保光伏电池的实时最大功率输出。

技术领域

本发明涉及光伏发电及光伏储能系统领域，尤其公开了一种BOOST-BUCK级联型光伏储能电路及控制系统，广泛应用于各类光伏发电及光伏储能系统，作为光伏发电系统或光伏储能系统的输入级，完成太阳能的高效电收集和存储功能，同时通过光伏电池的最大功率输出MPPT控制，提高光伏电池的输出功率，尽最大可能提高太阳能的利用率，提高光伏发电及光伏储能系统的功率密度，以拓展其应用。

背景技术

BUCK电路和BOOST电路为典型的非隔离性电能变换电路，MPPT（Maximum PowerPoint Tracking，最大功率点跟踪）控制为光伏发电系统中常用的控制技术。BUCK电路通过开关管的导通/关断控制将部分时段的输入电能经滤波电感输出到输出端，是降压性的，电路输出电压不高于输入电压。BOOST电路通过开关管的导通/关断控制将输入电能经升压电感输出，是升压性的，当开关管导通时，电感电流大，当开关管关断时，由于电感电流不突变，导致电压可升高，输出电压可高于输入电压。MPPT控制通过电能变换电路工作状态的切换，使光伏电池等效负载与其等效内阻匹配，以使光伏电池工作在其最大功率输出状态。

现有技术存在的不足：

1、BUCK电路作为太阳能电收集储能电路时，输出电压低，储能能力弱，太阳能利用率不高，且单一BUCK电路不能保证光伏电池全程工作在其MPPT状态。

2、BOOST电路作为太阳能电收集储能电路时，若储能容器电压低，光伏电池输出电流会出现失控现象，光伏电池输出功率小，内部损耗大，影响光伏电池发电能力和性能，限制太阳能利用率，且单一BOOST电路同样不能保证光伏电池全程工作在其MPPT状态。

3、BOOST电路与BUCK电路并联组合作为光伏电池电收集电路时，由于某些工况下光伏电池输出电流的不连续性，亦不能保证光伏电池全程工作在其MPPT状态。

4、现有光伏电池最大功率输出MPPT控制算法多基于统计规律，计算普遍过于复杂，实际实现时实时性受限、实际效果低于理论效果，成本偏高，产品性价比不高。

因此，现有电能变换电路存在的上述缺陷，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种BOOST-BUCK级联型光伏储能电路及控制系统，旨在解决现有电能变换电路存在的上述缺陷。