一種應用于光伏發電系統的多路輸入非隔離型高增益DCDC變換器

張超蘭 陳樂朋 鄧宇豪 潘迦藍

摘要：針對光伏發電系統中光伏組件數量多且輸出電壓低的問題，提出一種多輸入端口高增益DCDC變換器。該變換器具有多路輸入、單路輸出，其具有開關器件應力低、控制簡單、輸出電壓增益高、輸入端口數量不受開關管占空比限制等優點。

關鍵詞：高增益；多端口；光伏發電

隨著社會的不斷進步，世界對于能源的需求日益增長，而傳統的化石能源儲量有限。因此，對于可再生能源的研究成為了相當重要的方向，其中，光伏發電作為一種分布廣泛、無污染的新能源受到了人們的普遍關注。

常用光電池板的輸出電壓一般范圍為30 V～60 V，而并網時直流母線的輸入電壓一般為400 V，因此，需要具備高增益能力的DCDC變換器將較低的光伏電池輸出電壓升至直流母線的輸入電壓。傳統的Boost變換器理論上可以通過改變占空比實現較大的輸出電壓增益，但是由于寄生參數的影響，增益難以無限增大。

針對光伏組件數量多和需要高升壓變換的特點，本文提出了一種多輸入端口高增益變換器，其具備控制策略簡單、開關器件電壓應力低等優點。

1 工作原理

如圖1所示為本文所提多輸入端口高增益DCDC變換器原理圖，以兩路輸入為例。

2 性能分析

將兩路輸入拓撲擴展為多路輸入高增益DCDC變換器。設變換器一共有n個輸入端口，以第i個輸入端口為例。

2.1 電壓增益

3 結論

本文提出了一種應多輸入端口高增益DCDC變換器。通過理論分析，結果表明該變換器具有以下特點：（1）該變換器能夠實現較高的輸出電壓增益。（2）該變換器開關器件電壓應力低。綜上所述，該變換器適用于擁有大量光伏組件的光伏發電系統。

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