用于光伏发电系统的DC-DC变换器的设计

从研究光伏电池的输出特性出发,运用MATLAB建立光伏电池模型进行模拟仿真,分析其工作特性;在此基础上,详细总结了应用于最大功率点跟踪的DC/DC电路的拓扑、工作原理,并搭建了升压型Boost电路的仿真模型;在理论分析与仿真分析的基础上,利用微控制器设计出最大功率点跟踪系统的硬件电路,完成了功率电路,驱动电路,电流电压检测电路以及控制电路的原理图的绘制;最后,设计出以ATmega16控制器为核心的光伏电池阵列的最大功率跟踪控制系统,并对整个电路进行实验研究,验证了所提出控制方法的有效性和可行性。     

基于DSP小型光伏水泵控制系统研究

设计了一种基于数字信号处理器DSP56F8037光伏水泵控制系统,该系统具备一定的智能保护功能。给出了光伏水泵控制系统的硬件电路,并提出了一种改进的无位置传感器无刷直流电机控制方法。研究了最优控制策略,根据DC/DC拓扑结构,提出一种改进的干扰观察法,实现了小型光伏水泵系统的最大功率点跟踪。     

高效率YIG调谐激励器驱动电路设计

针对传统YIG调谐激励器线性恒流源电路效率低、功耗大、发热严重的问题,提出了一种高效率驱动电路,该电路由前级DC/DC变换器和后级数控恒流源构成。前级DC/DC变换器采用高频BUCK型变换产生中间值电压,以提高效率;后级数控恒流源采用基于MOSFET的线性恒流电路,以保证恒流精度,并采用小电阻取样与放大电路结合的方式取代大取样电阻,用MOSFET取代达林顿管等技术降低功耗。通过DC/DC变换器和线性恒流源电路结合的方式,在保持传统线性恒流电路高性能优势的同时获得较高的驱动效率。实验结果表明,该电路具有较宽的工作电压,在7~28 V输入电压范围内,都可达到70%以上的驱动效率;当输入电压大于12 V时,驱动效率比传统线性恒流电路提升30%以上。     

应用于光伏系统的升压变换电源研究

两级光伏并网发电系统在应用中具有一定的优点,提出将交错并联技术应用于千瓦级两级光伏发电系统中的DC/DC变换器中,用于减小输入输出电容容量,论文分析了电路工作原理,并通过样机实验进行了验证。     

基于两象限DC/DC变换器的光伏发电系统

传统MPPT电路串联在光伏组件和负载之间.光伏板产生的所有电能都要经过DC/DC变换器进行处理.因此.整个光伏发电系统的效率就要依赖于DC/DC变换器的效率.针对离网型光伏发电系统提出一种两象限DC/DC变换电路,并将最大功率跟踪电路与其并联,主要能完成蓄电池充放电,升降压电路的功能.由于与主电路并联,仅有少部分能量通...     

基于Boost拓扑独立光伏LED路灯高效率驱动电路设计

探讨了基于Boost拓扑独立光伏LED路灯驱动电路提高稳定性和工作效率的问题。在分析Boost电路和LED驱动电路原理的基础上,结合负载LED灯头性能特点,优选了独立光伏LED驱动电路设计参数并优化了其设计方案。以12 V DC输入,单颗为1 W的LED灯珠串并联组合为研究对象,估算出Boost电路功率损耗小于7%,仿真输出的稳定性好;最后搭建实验样机,进一步测试了系统驱动电路在负载LED不同串并联组合、不同输出功率情况下整机工作效率。实验结果表明,独立光伏LED灯头工作稳定没有频闪,驱动电路整体效率都接近或超过90%,特别是LED灯头实际输出功率接近电路设计额定功率时,驱动电路整体效率都大于90%。     

基于感应电机的户用光伏水泵调速系统

介绍了一种基于空间矢量脉宽调制的(SVPWM)户用型光伏水泵系统.该系统采用两级变换方式,主电路DC/DC部分为推挽正激电路,DC/AC部分采用一体化智能功率模块(ASIPM).同时结合光伏水泵的工作特点,提出了一种基于最优梯度法的光伏电池最大功率跟踪控制方式.实验结果表明,该系统运行稳定可靠,输出电流谐波失真小.     

光伏发电单相并网系统研究

为了建立光伏发电的单相并网系统,论文首先分析了光伏发电系统的数学模型。在此基础上,建立了由光伏电池、BOOST DC/DC电路和逆变桥及控制电路组成光伏发电单相并网模型。采用有电网电压前馈补偿的SPWM电流跟踪控制方法,实现了光伏电池的单相并网;在Simulink仿真环境下建立了该系统的仿真模型,仿真结果验证了模型的有效性。     

一种MPPT控制方法的应用与仿真研究

太阳能光伏电池输出特性曲线具有强烈的非线性特征,其输出功率会随外界环境的变化而变化,故为提高太阳能光伏发电系统的效率,其有效方法之一就是对太阳能光伏电池进行最大功率点跟踪(MPPT)。根据光伏电池的等效数学模型,在Matlab/Simulink工具箱中建立仿真模型,分析了光伏发电系统主电路的拓扑结构和原理,提出一种基于功率预测的变步长扰动观察法,采用Boost电路作为DC/DC变换器进行仿真实验,结果表明,该方法能够更好地进行MPPT,提高光伏发电系统的效率。     

光伏发电正弦波逆变系统设计

提出了一种小型光伏发电系统。系统主要由控制器和逆变器组成,控制器采用了太阳电池最大功率点跟踪技术和蓄电池充电精确控制技术,逆变器采用了DC/DC变换和DC/AC逆变二级变换技术和可编程低频正弦波DDS技术,使得系统具有较高的转换效率、可靠性和稳定性。试验结果表明,此光伏发电系统效率高、运行稳定。     

适用于非接触电能传输系统的新型AC/DC/AC变换器

提出了基于串联谐振、适用于非接触电能传输系统的新型AC/DC/AC高频变换器,避免了由于传统AC/DC/AC高频变换器中存在直流滤波和调压环节所带来的缺陷,降低了二次回路输出正弦电压的控制难度。介绍了该变换器的电路拓扑结构和工作原理,分析了系统的控制模式,对不同工作模态进行了建模分析,并用仿真和实验结果证明了分析的正确性。     

基于双机直流拖动的智能配电系统自动开关系统设计

根据现代建筑智能配电系统中很多直流电机自动开关控制多轴传动系统的特点,通过对多轴传动系统简化折算,得到单轴拖动系统,即直流电机模型。应用PWM的变换器H桥的可逆电路对直流电机进行PWM驱动控制。在单闭环速度PI控制的基础上,设计了基于标准行程的位置调节方法,简述了转速、位置闭环的控制原理,通过MATLAB仿真验证了转速位置的闭环控制对双机直流拖动控制的有效性,实现了系统的结构简单、运行偏差小、运行稳定,设计了以C8051F320单片机和LMD18200直流电机集成驱动芯片为核心的硬件电路,经过最后的软硬件整合测试,证明系统性能良好。     

基于集成运放的小功率智能太阳能控制器

现有光伏系统的控制器普遍选用微控制器为核心,由于其对软件的依赖和产品具有多样性,因此给系统的维护带来工具无法共用、重复投资等缺点。在分析现有太阳能控制器相关研究的基础上,提出采用集成运放替代微控制器的智能太阳能控制器方案,并以直流12 V/10 A小功率应用为研究实例。仿真试验和实物试验的双重验证结果表明,该控制器方案可行,且电路简单、成本低廉,适于电子技术课程教学和小功率应用。     

一种低耐压中性线谐波治理电路原理及实现

介绍了一种新型低耐压中性线谐波治理装置的主电路结构，并对其工作原理进行了分析。该结构基于零序谐波电压互感器思路。采用单相桥式逆变电路，其输出通过变比为1：1的隔离变压器与系统相连，不会增加逆变器承受的电流。隔离变压器原边采用Y0接法，副边采用开口三角形接法，逆变器无需承受系统基波电压，只承受零序谐波电压和不平衡电压，降低了主电路承受的电压；采用的器件少且电压等级低，节约了成本；直流侧电容由三相二极管整流器充电。并且由于补偿零序谐波，直流侧与交流侧交换的有功功率很小，因此无需对直流侧电压进行控制。研制了一套试验装置，通过实验结果分析可以看出，该电路具有耐压低、结构和控制简单、运行可靠等优点。     

基于DSC+CPLD的双余度永磁无刷直流伺服系统

提出了基于数字信号控制器(Digital Signal Controller,简称DSC)和复杂可编程逻辑器件(Complex ProgrammableLogic Device,简称CPLD)构成的双余度永磁无刷直流电机(BLDCM),将其作为飞行器舵机作动系统的执行机构。通过对不同类型的余度运行模式与双余度电机结构特性的比较,确定了系统的设计方案。分析了以dsPIC30F5015为核心的控制电路、功率逆变电路、旋转变压器数字转换电路的工作原理,提出了双余度系统的控制策略。采用LabWindows/CVI构建余度管理与系统调试平台,对系统的性能进行了测试。实验结果表明,两余度可并行工作,系统最高响应频率为5Hz。     

太阳能并网逆变电源变压器直流偏磁的抑制

设计太阳能并网逆变电源时必须考虑到直流偏磁对输出变压器的不良影响。导致变压器直流偏磁的因素包括控制系统引起的偏磁、驱动电路元件参数的分散性引起的偏磁以及主电路引起的偏磁。检测变压器的初级电流,通过DSP计算提取出初级电流的直流分量,再用闭环PI控制算法计算出抑制直流分量所需的补偿量,并将其加载到控制量中,可有效抑制变压器初级的直流偏磁。     

电动压缩机智能控制系统

深入研究了基于数据库的电动汽车空调无位置传感器无刷直流电机控制电路及其智能控制方法,基于该智能控制方法开发的一体化电动压缩机智能控制系统能够使无位置传感器无刷直流电机在电机额定2到3倍负载情况下平稳起动,稳态高效平稳运转。     

电动汽车复合能源系统设计

为解决燃油汽车带来的环境、能源等负面问题,推进新能源在汽车领域的应用逐渐成为人们关注的焦点。文中基于太阳能电池、超级电容和蓄电池3种能量源,对电动汽车复合能源系统进行了研究。针对各能量源的特性设计了基于Boost电路的最大功率点跟踪控制器以及连接超级电容与直流总线的电流双象限DC/DC变换器,并通过MATLAB仿真工具箱对其进行了仿真,进而确定了电路参数。同时,基于电流约束设计了系统的总体控制策略,并进行了相关测试。实验结果表明,复合能源系统可对太阳能电池进行最大功率点跟踪,而且巧妙融合了超级电容的高比功率以及蓄电池高比能量的特点,有效缩短了蓄电池大电流放电的时间,改善了电动汽车启动及加速时的性能。     

户用太阳能光伏发电系统的设计与研究

光伏发电系统是太阳能利用的发展趋势。简析了户用太阳能光伏发电系统的组成基础上,阐述了对最大功率点跟踪（MPPT）的控制方法,分析了作为系统核心部分的直流变换环节和逆变器的工作原理,给出了直流变换环节的控制方程以及逆变器环节的控制电路组成图,并采用Matlab对系统进行了仿真研究。