双开关Buck-Boost组合变换器在光伏发电系统中的应用研究

"该文研究了一种用于光伏发电系统的Buck和Boost组合变换器，旨在解决光伏阵列输出电压广泛变化的问题。通过结合两种基本的DC-DC变换器，设计出双开关Buck-Boost组合变换器，以实现更宽的输入电压范围和正极性输出电压。针对传统Buck-Boost变换器控制复杂的问题，提出了三种工作模式：Boost模式、Buck模式和临界模式。" 在光伏发电系统中，由于太阳能电池板的输出电压会受到光照强度、温度等因素的影响，其变化范围较大。为了稳定系统输出并提高能源利用率，通常需要一种能够适应这种变化的电力电子变换器。孙向东等人的研究中，他们创新性地将Buck变换器和Boost变换器结合在一起，形成一种双开关Buck-Boost组合变换器。 Buck变换器是一种降压型转换器，当输入电压高于输出电压时工作，通过调整占空比来调节输出电压；而Boost变换器则为升压型转换器，在输入电压低于输出电压时工作，同样通过改变占空比来提升输出电压。这种组合变换器的优势在于可以同时实现电压的提升和降低，从而更好地适应光伏发电系统中光伏阵列的电压变化。 针对传统Buck-Boost变换器的控制复杂性，研究者提出了三种工作模式： 1. Boost模式：当输入电压低于设定的输出电压时，变换器工作在Boost模式，通过提升输入电压来达到所需的输出电压。 2. Buck模式：当输入电压高于输出电压时，变换器切换到Buck模式，降低输入电压以保持恒定的输出。 3. 临界模式：在输入电压与输出电压接近时，变换器进入临界模式，此时变换器可以在提升或降低电压之间平滑过渡。 通过对这种组合变换器的工作原理进行深入分析，设计了相应的控制策略，确保了在各种工作模式下变换器的稳定运行。通过仿真和实验验证，这种新型变换器表现出了优秀的性能，具备更宽的输入电压适应范围和正极性输出电压，这对于优化光伏发电系统的效率和稳定性至关重要。 总结来说，孙向东等人的研究提供了一种创新的解决方案，对于提高光伏发电系统的电源管理效率和适应性有着重要的理论与实践意义。该变换器的设计和控制策略为未来光伏电力系统的优化和拓展提供了新的思路。