户用型光伏供电系统DC／DC变换器的研究

刘凤杰，付 青，朱昌亚，程光蕾，马桂龙

（1.中山大学，广州510006；2.天宝电子（惠州）有限公司，惠州516005）

0 引 言

在当前世界传统化石能源短缺和环保压力的双重作用下，清洁的可再生能源发展越来越受到世界各国的重视，各国掀起了可再生能源的开发热潮。利用太阳能、风能、海洋能、生物质能、小水电、地热能等清洁的可再生能源来代替传统的煤、石油等化石能源，坚持可持续发展的理念，已成为全人类的一种共识。在新能源开发利用领域，光伏发电发展最快，早在20世纪80年代末就有国家开始建设大型的光伏电站。然而大型光伏电站的修建与维护成本都很高，目前国内的大型光伏电站基本都是政府投资的实验性电站。户用光伏供电系统不仅能有效地解决当下能源危机与环境污染问题，而且成本低、易于维护，已在许多发达国家得到了大力的推广及应用。

1 户用光伏系统

户用光伏供电系统通过安装在住户屋顶或幕墙上的太阳能电池，将可持续的太阳光转化成绿色的电能。常规的户用型光伏发电系统有离网型和并网型2种。本文研究的是一种新型混合型户用光伏系统，图1是这种系统的结构框图。

图1 户用光伏发电系统框图

混合型户用光伏系统包括光伏组件、DC／DC变换器、蓄电池组和并网逆变设备。光伏组件将可再生太阳光转换成电能；DC／DC变换器实现光伏阵列最大功率点跟踪（MPPT）；充放电控制器将电能储存在蓄电池中；并网逆变设备将蓄电池输出的直流电转换成可供用户负载使用的220V交流电，或将电能馈送到电网中，实现并网发电。……