本实用新型涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及一种光伏功率优化器。
背景技术：
在光伏发电系统中，单个光伏组件输出往往不足以提供实际需求的电压、功率，因此必须将多个光伏组件以串联、并联的形式构成光伏阵列来满足设计要求。然而，受阴影遮挡或光伏组件自身参数差异等因素影响，光伏阵列中不同光伏组件的输出特性可能不一致，这会导致光伏阵列输出特性降低，即产生失配损耗。
为了使各光伏组件输出一致从而降低失配损耗，现有技术为每个光伏组件都单独配置一个光伏功率优化器(现有的光伏功率优化器是单输入，因此一个光伏功率优化器只能单独配置给一个光伏组件)，所述光伏功率优化器能够优化光伏组件输出。
但是，为每个光伏组件都单独配置一个光伏功率优化器，成本太高。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型提供一种光伏功率优化器，可供两个光伏组件共用一个光伏功率优化器，以节省光伏功率优化器的投入成本，方案如下：
一种光伏功率优化器，包括两路DC/DC变换器、两个采样电阻和一个控制器，其中：
所述两路DC/DC变换器的输入端分别接独立的光伏组件、输出端串联；
所述两路DC/DC变换器的拓扑结构互为镜像；
所述两个采样电阻以任意一个采样电阻的任意一端作为采样参考点，分别采样所述两路DC/DC变换器的储能电感电流，并输出给所述控制器；
所述两个采样电阻的一端与所述两路DC/DC变换器的公共端直接相连。
其中，所述DC/DC变换器为buck型同步整流电路。
或者，所述DC/DC变换器为Boost型同步整流电路。
或者，所述DC/DC变换器为Buck-Boost型同步整流电路。
或者，所述DC/DC变换器为buck电路。
或者，所述DC/DC变换器为Boost电路。
或者，所述DC/DC变换器为Buck-Boost电路。
从上述的技术方案可以看出，本实用新型设置光伏功率优化器具有两路独立的输入和一路输出，从而使两个光伏组件共用一个光伏功率优化器，降低了整个系统中结构件、端子、线缆等的成本。而且，所述光伏功率优化器中的两路DC/DC变换器共用一个控制器，因而还降低了控制器成本。此外，为避免采用光伏功率优化器具有两路独立的输入和一路输出的设置会导致储能电感电流采样点与采样参考点之间存在高共模电压，本实用新型还设置这两路DC/DC变换器的拓扑结构互为镜像，并让两个采样电阻的一端与这两路DC/DC变换器的公共端直接相连，此时取任意一个采样电阻的任意一端作为采样参考点都可解决高共模电压的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例公开的一种光伏功率优化器拓扑结构示意图；
图2为本实用新型实施例公开的又一种光伏功率优化器拓扑结构示意图；
图3为本实用新型实施例公开的又一种光伏功率优化器拓扑结构示意图；
图4为本实用新型实施例公开的又一种光伏功率优化器拓扑结构示意图；
图5为本实用新型实施例公开的又一种光伏功率优化器拓扑结构示意图；
图6为本实用新型实施例公开的又一种光伏功率优化器拓扑结构示意图；
图7为本实用新型实施例公开的又一种光伏功率优化器拓扑结构示意图；
图8为本实用新型实施例公开的又一种光伏功率优化器拓扑结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参加图1，本实用新型实施例公开了一种光伏功率优化器，其组成部件包括两路DC/DC变换器(分别是第一路DC/DC变换器100和第二路DC/DC变换器200)、两个采样电阻(分别是第一采样电阻Shunt1和第二采样电阻Shunt2)和一个控制器(控制器未在图中示出)，其拓扑结构至少满足以下两点：
1)所述两路DC/DC变换器的输入端分别接独立的光伏组件、输出端串联。具体分析如下：
所述两路DC/DC变换器的输入端分别接独立的光伏组件、输出端串联，具体是指：第一路DC/DC变换器100的正输入端子Ti1+与负输入端子Ti1-之间接一个光伏组件，第二路DC/DC变换器200的正输入端子Ti2+与负输入端子Ti2-之间接另一个光伏组件；第一路DC/DC变换器100的负输出端子To1-与第二路DC/DC变换器200的正输出端子To2+相连；第一路DC/DC变换器100的正输出端子To1+与第二路DC/DC变换器102的负输出端子To2-分别作为光伏功率优化器的正、负输出端子。
此时，光伏功率优化器具有两路独立的输入和一路输出，能够同时对两个光伏组件独立进行输出优化，从而降低了整个系统中结构件、端子、线缆等的成本，即系统成本降低。
2)所述两路DC/DC变换器的拓扑结构互为镜像；所述两个采样电阻的一端与所述两路DC/DC变换器的公共端直接相连；所述两个采样电阻以任意一个采样电阻的任意一端作为采样参考点，分别采样所述两路DC/DC变换器的储能电感电流，并输出给所述控制器，由所述控制器根据采样得到的所述两路DC/DC变换器的储能电感电流，控制所述两路DC/DC变换器中开关管的开通和关断，对接在所述两路DC/DC变换器的输入端的光伏组件的输出进行优化。
在两路DC/DC变换器的输入端分别接独立的光伏组件、输出端串联的情况下，由于这两路DC/DC变换器之间存在电气连接，所以在利用两个采样电阻分别采样这两路DC/DC变换器的储能电感电流时，有可能出现采样电阻与采样参考点之间存在高共模电压的问题(例如当这两路DC/DC变换器的拓扑结构相同时就存在采样电阻与采样参考点之间存在高共模电压的问题)。对此，本实施例提出了上述2)来避免采样电阻与采样参考点之间存在高共模电压，具体描述如下：
以这两路DC/DC变换器的类型为Boost型同步整流电路为例，当这两路DC/DC变换器的拓扑结构互为镜像时，这两路DC/DC变换器的拓扑结构如图1所示。
在图1中，第一路DC/DC变换器100包括输入电容C1、输出电容C2、储能电感L1、开关管Q1和开关管S1，其中：C1并联在第一路DC/DC变换器100的输入端口；C2并联在第一路DC/DC变换器100的输出端口；C1的高压端依次经过L1、S1连接到C2的高压端；Q1的第一端连接L1和S1的公共端，Q1的第二端连接C1和C2的低压端。第二路DC/DC变换器200包括输入电容C3、输出电容C4、储能电感L2、开关管Q2和开关管S2，其中：C3并联在第二路DC/DC变换器200的输入端口；C4并联在第二路DC/DC变换器200的输出端口；C3的低压端依次经过L2、S2连接到C4的低压端；Q2的第一端连接C2和C4的高压端，Q2的第二端连接L2和S2的公共端。
在图1中，所述两个采样电阻的一端与所述两路DC/DC变换器的公共端直接相连，具体是指：第一采样电阻Shunt1接在C1的低压端与Q1的第二端之间，第二采样电阻Shunt2接在C3的高压端与Q2的第一端之间。
图1中的这两个采样电阻可以以所述两路DC/DC变换器的公共端作为采样参考点COM，分别采样所述两路DC/DC变换器的储能电感电流。由图1可知，采样参考点COM与两个采样电阻之间都具有直接的电气连接，此时第一采样电阻Shunt1与采样参考点COM之间的共模电压等于第一采样电阻Shunt1的电压V1，第二采样电阻Shunt2与采样参考点COM之间的共模电压等于第二采样电阻Shunt2的电压V2，由于两个采样电阻的阻值都很小，所以V1和V2都很小，即任何一个采样电阻与采样参考点COM之间都不存在高共模电压，此时直接采用常规的差分电路来实现电流采样即可，而无需进行隔离采样，也无需采用抗高共模电压的采样电路，因此采样成本低廉。
另外，由于这两路DC/DC变换器共用一个控制器，因而还降低了整个系统中控制器的成本。
由上述描述可知，本实施例设置光伏功率优化器具有两路独立的输入和一路输出，从而使两个光伏组件共用一个光伏功率优化器，降低了整个系统中结构件、端子、线缆等的成本。而且，所述光伏功率优化器中的两路DC/DC变换器共用一个控制器，因而还降低了控制器成本。此外，为避免光伏功率优化器具有两路独立的输入和一路输出的设置会引入储能电感电流采样点与采样参考点之间存在高共模电压的问题，本实施例还设置这两路DC/DC变换器的拓扑结构互为镜像，并让两个采样电阻的一端与这两路DC/DC变换器的公共端直接相连，此时取任意一个采样电阻的任意一端作为采样参考点都可解决高共模电压的问题。
此外需要说明的是，这两路DC/DC变换器的类型除了采用Boost型同步整流电路外，也可以采用buck型同步整流电路(如图2所示)、Buck-Boost型同步整流电路(如图3所示)、Boost电路(如图4所示)、buck电路(如图5所示)或Buck-Boost电路(如图6所示)。具体描述如下：
如图2所示，当这两路DC/DC变换器的类型为buck型同步整流电路时，第一路DC/DC变换器100包括输入电容C1、输出电容C2、储能电感L1、开关管Q1和开关管S1，其中：C1并联在第一路DC/DC变换器100的输入端口；C2并联在第一路DC/DC变换器100的输出端口；C1的高压端依次经过
MU1713206Q1、L1连接到C2的高压端；S1的第一端连接Q1和L1的公共端，S1的第二端连接C1和C2的低压端。第二路DC/DC变换器200包括输入电容C3、输出电容C4、储能电感L2、开关管Q2和开关管S2，其中：C3并联在第二路DC/DC变换器200的输入端口；C4并联在第二路DC/DC变换器200的输出端口；C3的低压端依次经过Q2、L2连接到C4的低压端；S2的第一端连接C2和C4的高压端，S2的第二端连接Q2和L2的公共端。
在图2中，第一采样电阻Shunt1接在C2的低压端与S1的第二端之间，第二采样电阻Shunt2接在C4的高压端与S2的第一端之间。
如图3所示，当这两路DC/DC变换器的类型为Buck-Boost型同步整流电路时，第一路DC/DC变换器100包括输入电容C1、输出电容C2、储能电感L1、开关管Q1、开关管Q2、开关管S1和开关管S2，其中：C1并联在第一路DC/DC变换器100的输入端口；C2并联在第一路DC/DC变换器100的输出端口；C1的高压端依次经Q1、L1、S2连接至C2的高压端；S1的第一端接Q1和L1的公共端，S1的第二端连接C1的低压端；Q2的第一端接L1和S2的公共端，Q2的第二端连接C2的低压端和S1的第二端。第二路DC/DC变换器200包括输入电容C3、输出电容C4、储能电感L2、开关管Q3、开关管Q4、开关管S3和开关管S4，其中：C3并联在第二路DC/DC变换器200的输入端口；C4并联在第二路DC/DC变换器200的输出端口；C3的低压端依次经Q3、L2、S4连接至C4的低压端；S3的第一端接C3的高压端，S3的第二端连接Q3和L2的公共端；Q4的第一端接C4的高压端和S3的第一端，Q4的第二端连接L2和S4的公共端。
在图3中，第一采样电阻Shunt1接在Q2的第二端与S1的第二端之间，第二采样电阻Shunt2接在Q4的第一端与S3的第一端之间。
如图4所示，当这两路DC/DC变换器的类型为Boost电路时，第一路DC/DC变换器100包括输入电容C1、输出电容C2、储能电感L1、开关管Q1和二极管D1，其中：C1并联在第一路DC/DC变换器100的输入端口；C2并联在第一路DC/DC变换器100的输出端口；C1的高压端依次经过L1、D1连接到C2的高压端；Q1的第一端连接L1和D1的公共端，Q1的第二端连接C1和C2的低压端。第二路DC/DC变换器200包括输入电容C3、输出电容C4、储能电感L2、开关管Q2和二极管D2，其中：C3并联在第二路DC/DC变换器200的输入端口；C4并联在第二路DC/DC变换器200的输出端口；C3的低压端依次经过L2、D2连接到C4的低压端；Q2的第一端连接C2和C4的高压端，Q2的第二端连接L2和D2的公共端。
在图4中，第一采样电阻Shunt1接在C1的低压端与Q1的第二端之间，第二采样电阻Shunt2接在C3的高压端与Q2的第一端之间。
如图5所示，当这两路DC/DC变换器的类型为Buck电路时，第一路DC/DC变换器100包括输入电容C1、输出电容C2、储能电感L1、开关管Q1和二极管D1，其中：C1并联在第一路DC/DC变换器100的输入端口；C2并联在第一路DC/DC变换器100的输出端口；C1的高压端依次经过Q1、L1连接到C2的高压端；D1的阴极连接Q1和L1的公共端，D1的阳极连接C1和C2的低压端。第二路DC/DC变换器200包括输入电容C3、输出电容C4、储能电感L2、开关管Q2和二极管D2，其中：C3并联在第二路DC/DC变换器200的输入端口；C4并联在第二路DC/DC变换器200的输出端口；C3的低压端依次经过Q2、L2连接到C4的低压端；D2的阴极连接C2和C4的高压端，D2的阳极连接Q2和L2的公共端。
在图5中，第一采样电阻Shunt1接在C2的低压端与D1的阳极之间，第二采样电阻Shunt2接在C4的高压端与D2的阴极之间。
如图6所示，当这两路DC/DC变换器的类型为Buck-Boost电路时，第一路DC/DC变换器100包括输入电容C1、输出电容C2、储能电感L1、开关管Q1、开关管Q2、二极管D1和二极管D2，其中：C1并联在第一路DC/DC变换器100的输入端口；C2并联在第一路DC/DC变换器100的输出端口；C1的高压端依次经Q1、L1、D2连接至C2的高压端；D1的阴极接Q1和L1的公共端，D1的阳极连接C1的低压端；Q2的第一端接L1和D2的公共端，Q2的第二端连接C2的低压端和D1的阳极。第二路DC/DC变换器200包括输入电容C3、输出电容C4、储能电感L2、开关管Q3、开关管Q4、二极管D3和二极管D4，其中：C3并联在第二路DC/DC变换器200的输入端口；C4并联在第二路DC/DC变换器200的输出端口；C3的低压端依次经Q3、L2、D4连接至C4的低压端；D3的阴极接C3的高压端，D3的阳极连接Q3和L2的公共端；Q4的第一端接C4的高压端和D3的阴极，Q4的第二端连接L2和D4的公共端。
在图6中，第一采样电阻Shunt1接在Q2的第二端与D1的阳极之间，第二采样电阻Shunt2接在Q4的第一端与D3的阴极之间。
在本实用新型公开的上述各个光伏功率优化器中，DC/DC变换器类型的不同并不影响本实用新型技术效果的实现，图2～图6的技术效果请参见图1的相关描述即可，此处不再赘述。在实际应用时，根据需求选择相应类型的DC/DC变换器即可。
最后还需要说明的是，在本实用新型公开的上述任一种光伏功率优化器中，两个采样电阻除了可以以两路DC/DC变换器的公共端作为采样参考点COM，还可以以第一路DC/DC变换器100中的输入电容C1的低压端作为采样参考点COM，或者也可以以第二路DC/DC变换器200中的输入电容C3的高压端作为采样参考点COM(图1-图6仅以两个采样电阻以两路DC/DC变换器的公共端作为采样参考点COM作为示例)；也就是说，两个采样电阻以任意一个采样电阻的任意一端作为采样参考点，这都不会导致采样电阻与采样参考点之间存在高共模电压。具体描述如下：
以这两路DC/DC变换器的类型为Boost型同步整流电路为例，如图7所示，当两个采样电阻以输入电容C1的低压端作为采样参考点COM时，第一采样电阻Shunt1与采样参考点COM之间的共模电压等于V1，第二采样电阻Shunt2与采样参考点COM之间的共模电压等于V1+V2，由于两个采样电阻的阻值都很小，所以V1和V1+V2也都很小，此时不存在高共模电压。
仍以这两路DC/DC变换器的类型为Boost型同步整流电路为例，如图8所示，当两个采样电阻以输入电容C3的高压端作为采样参考点COM时，第一采样电阻Shunt1与采样参考点COM之间的共模电压等于V1+V2，第二采样电阻Shunt2与采样参考点COM之间的共模电压等于V2，由于两个采样电阻的阻值都很小，所以V1和V1+V2也都很小，此时也不存在高共模电压。
综上所述，本实用新型设置光伏功率优化器具有两路独立的输入和一路输出，从而使两个光伏组件共用一个光伏功率优化器，降低了整个系统中结构件、端子、线缆等的成本。而且，所述光伏功率优化器中的两路DC/DC变换器共用一个控制器，因而还降低了控制器成本。此外，为避免采用光伏功率优化器具有两路独立的输入和一路输出的设置会导致储能电感电流采样点与采样参考点之间存在高共模电压，本实用新型还设置这两路DC/DC变换器的拓扑结构互为镜像，并让两个采样电阻的一端与这两路DC/DC变换器的公共端直接相连，此时取任意一个采样电阻的任意一端作为采样参考点都可解决高共模电压的问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
