一种光伏优化器的制作方法_1

本技术涉及光伏，尤其涉及一种光伏优化器。

背景技术：

1、随着光伏新能源产业的兴起，如何提高光伏发电效率成为降低使用成本，提高覆盖率的关键因素之一。目前配合光伏板使用的逆变器分为以下几种：集中式、组串式、微型逆变器。微型逆变器发电效率高，但是成本高昂，不可能在大规模发电区域使用；而集中式和组串式虽然相对成本低，但是发电效率低，其所具有的mppt(最大功率点追踪)针对的是两串及以上的光伏板，如果其中一块或以上的光伏板由于灰尘、树木遮挡、自身质量问题等因素造成其发电能力不足，则会影响整串光伏板的发电效率。

2、光伏优化器可以解决这个问题，其接在每块光伏板下面，控制每块光伏板的电压电流，使其工作在最大功率点，经串联后接入逆变器，以使最终总输出功率最大。

3、常规的光伏优化器采用四开关buck和boost两种模式的升降压电路。如图1所示，该四开关升降压电路有四个mos管，分为两个上管q1、q2和两个下管q3、q4；此时，下管q3、q4由于共地，驱动电路可以采用共地的电源就行，而两个上管q1、q2的源极是不与系统共地的(所谓浮地)，所以其驱动电源是要额外设置的。此时，上管q1、q2的导通在正常的pwm时，可以使用隔离电源(如vcc1和vcc2)加专用的驱动模块(如irs2110s)，其在输入共地的信号下，可输出隔离的两路驱动信号。可是，如果输入输出电压相差不大(小于2％)时，为了减少损耗，是可以让两个上管q1、q2直通的，也就是使输出的控制信号pwm的占空比为100％。

4、但是，如果采用现在电路却不能直接导通。目前，普遍的解决方案是增加电压自举电路(见图2)和额外使用两个mos管的旁路电路(见图3中的q5、q6)。然而，自举电路采用分立器件，不仅增加了电路的不可靠性及复杂性，还增加了成本；旁路电路的两个mos管需要增加额外的隔离电源，不仅增加了成本，还增加了电路的复杂性。

5、因此，有必要对现有的光伏优化器进行改进，不仅能确保正常输出两个共地驱动信号和两个隔离驱动信号，还能降低成本及电路复杂性。

技术实现思路

1、本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种光伏优化器，不仅能确保正常输出两个共地驱动信号和两个隔离驱动信号，还能降低成本及电路复杂性。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种光伏优化器，包括四开关升降压电路，其中，所述四开关升降压电路包括两个正常电源、两个隔离电源、由mos管q1～q4构成并用于实现buck和boost两种模式的升降压子电路、两个pwm信号源、隔离驱动器u1、隔离驱动器u2、肖特基二极管d5和肖特基二极管d6；其中，

3、隔离驱动器u1与一正常电源、升降压子电路的一端及一pwm信号源相连，且隔离驱动器u1还通过反向连接肖特基二极管d5与一隔离电源相连；

4、隔离驱动器u2与另一正常电源、升降压子电路的另一端及另一pwm信号源相连，且隔离驱动器u2还通过反向连接肖特基二极管d6与另一隔离电源相连；

5、其中，在两个pwm信号源输出正常pwm信号时，由隔离驱动器u1～u2输出两个共地驱动信号和两路隔离驱动信号，以驱动mos管q1～q4导通。

6、其中，若所述隔离驱动器u1与其所连隔离电源的输出电压差小于预定比值，且所述隔离驱动器u2与其所连隔离电源的输出电压差也小于所述预定比值时，直接导通mos管q1～q2。

7、其中，所述隔离驱动器u1和隔离驱动器u2均采用型号为nsi6602的高速电容隔离驱动器。

8、其中，所述预定比值为2％。

9、其中，所述肖特基二极管d5和所述肖特基二极管d6均在其所连的隔离电源电压高于第一电压阈值时，反向截止不导通；

10、所述肖特基二极管d5和所述肖特基二极管d6均在其所连的隔离电源电压低于第二电压阈值时，予以充电。

11、其中，所述肖特基二极管d5和所述肖特基二极管d6的型号均为in5819。

12、其中，所述第一电压阈值为10v；第二电压阈值为9.3v。

13、实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

14、本实用新型采用新型双路高速电容隔离驱动器的方案，通过一个肖特基二极管巧妙地解决了需要多个开关管和隔离电源的驱动难题，其成本比传统的方案低了很多，调试也很简单，不仅能确保正常输出两个共地驱动信号和两个隔离驱动信号，还能降低成本及电路复杂性。

技术特征：

1.一种光伏优化器，包括四开关升降压电路，其特征在于，所述四开关升降压电路包括两个正常电源、两个隔离电源、由mos管q1～q4构成并用于实现buck和boost两种模式的升降压子电路、两个pwm信号源、隔离驱动器u1、隔离驱动器u2、肖特基二极管d5和肖特基二极管d6；其中，

2.如权利要求1所述的光伏优化器，其特征在于，若所述隔离驱动器u1与其所连隔离电源的输出电压差小于预定比值，且所述隔离驱动器u2与其所连隔离电源的输出电压差也小于所述预定比值时，直接导通mos管q1～q2。

3.如权利要求2所述的光伏优化器，其特征在于，所述隔离驱动器u1和隔离驱动器u2均采用型号为nsi6602的高速电容隔离驱动器。

4.如权利要求3所述的光伏优化器，其特征在于，所述预定比值为2％。

5.如权利要求1所述的光伏优化器，其特征在于，所述肖特基二极管d5和所述肖特基二极管d6均在其所连的隔离电源电压高于第一电压阈值时，反向截止不导通；

6.如权利要求5所述的光伏优化器，其特征在于，所述肖特基二极管d5和所述肖特基二极管d6的型号均为in5819。

7.如权利要求5所述的光伏优化器，其特征在于，所述第一电压阈值为10v；

技术总结
本技术提供一种光伏优化器，包括四开关升降压电路，该四开关升降压电路包括两个正常电源、两个隔离电源、由MOS管Q1～Q4构成的升降压子电路、两个PWM信号源、隔离驱动器U1～U2、肖特基二极管D5～D6；隔离驱动器U1与一正常电源、升降压子电路的一端及一PWM信号源相连，且还通过反向连接肖特基二极管D5与一隔离电源相连；隔离驱动器U2与另一正常电源、升降压子电路的另一端及另一PWM信号源相连，且还通过反向连接肖特基二极管D6与另一隔离电源相连；在两个正常PWM信号时，由隔离驱动器U1～U2输出两个共地驱动信号和两路隔离驱动信号，以驱动MOS管Q1～Q4导通。实施本技术，不仅能确保正常输出两个共地驱动信号和两个隔离驱动信号，还能降低成本及电路复杂性。

技术研发人员：杨权东,陈灼,林强强
受保护的技术使用者：浙江奔一新能源有限公司
技术研发日：20230505
技术公布日：2024/1/14