[发明专利]一种低输入电压高直流增益的车载太阳能发电装置

摘要

本发明公开了一种低输入电压高直流增益的车载太阳能发电装置，包括依次相接的车载光伏板、电池组、低输入电压高直流增益开关电感‑开关Z源变换器、逆变器、车载热电系统与压缩机模块，车载光伏板将采集到的太阳能转化为电能存储于电池组，电池组的电压作为低输入电压高直流增益开关电感‑开关Z源直流变换器的输入，由低输入电压高直流增益开关电感‑开关Z源直流变换器升压变换后给逆变器供电，逆变器驱动车载热电系统与压缩机模块。本发明结合了开关电感升压单元与开关Z源网络各自的升压特性，使得直流变换器部分具有更高的输出电压增益，在车载光伏板与电池组电压较低的情况下，亦能给逆变器提供较高的电压输入，从而驱动车载热电系统与压缩机。

主权项

一种低输入电压高直流增益的车载太阳能发电装置，其特征在于：包括依次相接的车载光伏板(1)、电池组(2)、低输入电压高直流增益开关电感‑开关Z源变换器(3)、逆变器(4)、车载热电系统与压缩机模块(5)，所述车载光伏板(1)通过将采集到的太阳能转化为电能存储于电池组(2)，所述电池组(2)的电压作为低输入电压高直流增益开关电感‑开关Z源直流变换器(3)的输入，由所述低输入电压高直流增益开关电感‑开关Z源直流变换器(3)进行升压变换后给逆变器(4)供电，所述逆变器(4)驱动车载热电系统与压缩机模块(5)；所述低输入电压高直流增益开关电感‑开关Z源变换器(3)包括依次串联在一起的输入端电压源(Vin)、开关电感Z源升压网络(X)、开关Z源输出网络(Y)；所述开关电感Z源升压网络(X)包括第一电解电容(C1)、第二电解电容(C2)、第四二极管(D4)、第一开关电感网络(X1)与第二开关电感网络(X2)，所述第一电解电容(C1)和第二电解电容(C2)的电容值相等；所述第一开关电感网络(X1)包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第一电感(L1)与第二电感(L2)；所述第二开关电感网络(X2)包括第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第七二极管(D7)、第三电感(L3)与第四电感(L4)；所述第一电感(L1)、第二电感(L2)、第三电感(L3)与第四电感(L4)的电感值相等；所述第四二极管(D4)的阳极与输入端电压源(Vin)的正极相连接；所述第四二极管(D4)的阴极、第一开关电感网络(X1)的正极端(a)和第一电解电容(C1)的正极端相连接；所述第一开关电感网络(X1)的负极端(b)和第二电解电容(C2)的正极端相连接；所述第一电解电容(C1)的负极端与第二开关电感网络(X2)的正极端(c)相连接；所述第二开关电感网络(X2)的负极端(d)、第二电解电容(C2)的负极端与输入端电压源(Vin)的负极相连接；所述第一电感(L1)的一端、第一二极管(D1)的阳极相连接，构成第一开关电感网络(X1)的正极端(a)；所述第一电感(L1)的另一端、第二二极管(D2)的阳极与第三二极管(D3)的阳极相连接；所述第一二极管(D1)的阴极、第二二极管(D2)的阴极与第二电感(L2)的一端相连接；所述第二电感(L2)的另一端、第三二极管(D3)的阴极相连接，构成第一开关电感网络(X1)的负极端(b)；所述第三电感(L3)的一端、第五二极管(D5)的阳极相连接，构成第二开关电感网络(X2)的正极端(c)；所述第三电感(L3)的另一端、第六二极管(D6)的阳极与第七二极管(D7)的阳极相连接；所述第五二极管(D5)的阴极、第六二极管(D6)的阴极与第四电感(L4)的一端相连接；所述第四电感(L4)的另一端、第七二极管(D7)的阴极相连接，构成第二开关电感网络(X2)的负极端(d)；所述开关Z源输出网络(Y)包括第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第八二极管(D8)、第九二极管(D9)、第三电解电容(C3)与电源输出端口(Vo)；所述第一开关管(S1)的漏极与第八二极管(D8)的阳极相连接；所述第一开关管(S1)的源极、第三电解电容(C3)的负极端、电源输出端口(Vo)的负极与第九二极管(D9)的阳极相连接；所述第八二极管(D8)的阴极、第三电解电容(C3)的正极端、电源输出端口(Vo)的正极与第二开关管(S2)的漏极相连接；所述第九二极管(D9)的阴极与第二开关管(S2)的源极相连接；所述开关电感Z源升压网络(X)中第一开关电感网络(X1)的负极端(b)、第二电解电容(C2)的正极端与开关Z源输出网络(Y)的第一开关管(S1)的漏极、第八二极管(D8)的阳极相连接；所述开关Z源输出网络(Y)中第九二极管(D9)的阴极、第二开关管(S2)的源极与第二开关电感网络(X2)的正极端(c)、第一电解电容(C1)的负极端相连接。