应用于光伏系统的 Buck-Boost 改进型串联正激变换器的分析与实现
摘要
失配现象是光伏（PV）应用中的主要问题之一。当一块光伏面板与连接在同一串的其他光伏面板性能不同时，它会降低该串的发电功率。分布式最大功率点跟踪（DMPPT）架构是克服光伏应用中失配现象相关缺陷的最有前途的解决方案之一。在这种架构中，DC-DC 模块集成变换器（MIC）管理每块光伏面板，将其与其余光伏面板隔离，从而从太阳中获取最大可用功率。由于并网光伏装置中使用大量的 DC-DC 变换器，MIC 最期望的要求是高效率、低成本以及升压和降压能力。本文提出将 Buck-Boost 改进型正激（BBMSF）变换器作为应用于 DMPPT 架构的良好候选者。对 BBMSF 变换器进行了完整分析，包括稳态分析以及连续导通模式下的小信号分析。BBMSF 变换器的主要优点在于其升压和降压电压传输函数；更高的简单性，因为它只包含一个受控开关；所有二极管和 MOSFET 的软开关特性，在某些情况下实现 ZVS 和 ZCS，从而产生高效率；使用自耦变压器，比典型的正激变压器性能更好；以及良好的动态性能，类似于正激变换器。理论分析通过在 100 kW 并网光伏装置要求下设计并构建的 225 W BBMSF 原型的实验结果得到了验证，效率高达 93.6%。
引用
@article{arxiv.2401.13464,
title = {Analysis and implementation of the Buck-Boost Modified Series Forward converter applied to photovoltaic systems},
author = {David Lopez del Moral and Andres Barrado and Marina Sanz and Antonio Lazaro and Pablo Zumel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.13464},
year = {2024}
}
备注
This work has been supported by the Ministry of Economy and Competitiveness and FEDER funds through the research project "Storage and Energy Management for Hybrid Electric Vehicles based on Fuel Cell, Battery and Supercapacitors" - ELECTRICAR-AG- (DPI2014-53685-C2-1-R)