基于DSP的新型太阳能阵列最大功率点跟踪方法

通过对光伏电源系统的特性及最大功率点跟踪原理的分析,提出了一种新型的最大功率点跟踪方法。它只检测系统Buck逆变器的输出电流,再通过软件的精确算法控制Boost变换器的占空比,从而使得太阳能电池阵列的输出功率最大化。通过TMS320LF2407芯片控制的硬件电路与最大功率点跟踪方法相结合,从而实现跟踪最大功率点的要求。实验结果验证了该方案的可行性和正确性。     

智能化小区LED路灯光伏充电器的设计

提出了一种新型的智能化小区大功率Light Emitting Diode(LED)路灯光伏充电器的设计思想,给出了白光LED的工作特性和太阳电池的工作特性以及此光伏充电器的主电路拓扑结构,分析了基于Microchip公司的PIC16F874芯片实现的控制策略和最大功率跟踪(MPPT)原理.最后给出了此充电器的工作原理框图和控制原理框图.实际运行表明,该LED路灯光伏充电器系统具有显著优点.     

双向升压直流变换器型逆变器研究

分析研究了双向升压直流变换器型逆变器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性和关键电路参数设计准则,并给出了原理实验结果.该逆变器由两个输出反相的低频正弦脉动直流电压的双向功率流升压直流变换器以差动电路构成.理论分析和实验结果表明,该种逆变器具有电路拓扑简洁、双向功率传递、可升压等优点.     

两级式并网变换器级联稳定性及控制策略研究

直流微电网通过并网变换器与交流电网相连,实现功率的双向流动及直流母线电压的稳定,两级式并网变换器以其直流侧电压调节范围大、动态响应快等优点被用于低压直流微电网中。以母线电压为400 V的直流微电网为背景,研究两级式并网变换器的控制策略及其级联稳定性。提出以直流母线电压为控制信号的两级式并网变换器均流策略,实现直流微电网功率的自动平衡及并网变换器功率的双向流动。建立两级式并网变换器的小信号模型,设计控制器参数,并根据阻抗比判据分析了两级式变换器的级联稳定性。仿真和实验结果表明,所提出的控制策略能够跟踪直流母线电压的变化,平衡直流微电网功率,稳定直流母线电压,并实现并网变换器功率的双向控制,具有良好的动态响应。     

一种新型永磁同步风力发电系统的研究

为了提高风力发电能量转换效率以及降低成本,提出了一种新型的永磁同步电机变速恒频风力发电系统结构,并根据风力机特性,设计了一种最大功率点跟踪算法。该系统主电路由直流变换器及网侧SAPWM变换器构成,分析了这两部分的工作原理。根据实际条件提出了一种风力机定性模拟方法,在此基础上对整个系统进行了实验分析。实验结果表明,本系统能够较好地实现最大功率点跟踪以及高质量单位功率因数能量馈送。     

面向直流微电网的升压型光伏发电系统研究*

针对面向直流微电网的升压型光伏发电系统,主要从光伏电池的工程模型、最大功率点跟踪控制技术以及升压型光伏发电系统的性能仿真与数字化实现等方面开展了深入的研究。根据P-U曲线的单峰性,确定了利用升压型变换器的阻抗变换作用和电导增量法相结合的最大功率点跟踪实现方案,并详细分析了电导增量法实现最大功率点跟踪的原理。通过研究传统的固定步长电导增量法最大功率点跟踪控制策略,提出了一种改进的变步长电导增量法,并这两种方法进行了仿真验证,并进行了实验研究。相应的实验结果证明了所设计的改进的的变步长电导增量法,解决了传统的固定步长电导增量法所存在的跟踪速度与稳态精度无法同时调节的问题。     

包含光储供电系统三端口变换器工作状态分析

分布式发电供能技术是当代智能微电网的重要组成部分,其中三端口隔离型直流变换器发挥了重要作用。因为蓄电池储能系统可以实现能量的流动和储存,所以三端口隔离型直流变换器与光储供电系统相结合可以实现能量的多方向流动。为了实现上述目的,研究并设计了一种包含光储供电系统的三端口直流变换器系统,研究采用的方法是根据现实中存在的工作场景分析出三端口变换器不同的工作状态,其中包括了光伏输出、蓄电池和直流负载的工作状况分析,并在传统移相控制和光伏最大功率跟踪控制相结合的基础上,相对应地设计了不同的控制方法,通过控制策略实现了系统内的能量流动和协调管理。最后,进行了模型的搭建和验证,验证了工作场景分析及能量流动协调管理的可行性。     

具有再生反馈能力的可控直流负载研究

针对当前直流负载缺乏再生反馈能力且功率跟踪性能不足的状况,给出了一种具有再生反馈能力的可控直流负载,以便充分研究燃料电池混合动力系统能量管理策略在各种功率状况下的控制作用。为了实现能量的双向流动,设计了由Buck-Boost双向DC/DC变换器和蓄电池构成的主电路拓扑;给出了一种多环路控制方式,以有效改善负载的功率跟踪性能。Matlab/Simulink仿真结果表明:所给出的具有再生反馈能力的可控直流负载能够实现功率的双向流动,同时具有良好的功率跟踪性能。     

光伏系统直流变换器的设计和实现

在光伏并网系统中,直流变换器用于调节光伏阵列的工作电压,实现对光伏阵列最大功率的跟踪,是整个系统不可缺少的组成部分.在分析光伏系统直流变换器性能特点的基础上,探讨了光伏系统直流变换器拓扑结构的选择,进一步讨论了提高光伏系统升压变比和效率、改善其动态响应特性的方法,并研制了实验样机.实验结果验证了理论分析的正确性和设计方法的可行性.     

一种改进准滑模控制在最大功率跟踪系统中的研究

介绍了隔离式Cuk变换器的拓扑结构及在光伏发电系统中的应用.隔离式Cuk变换器能够高效率的传递功率和减小纹波的输出,同时采用改进准滑模控制技术跟踪光伏系统的最大功率点,提高系统的性能和最大功率跟踪速度,实现强鲁棒控制.并进行仿真研究,验证了方法的有效性.     

独立光伏发电系统能量管理控制策略

随着能源危机和环境污染问题日益严重,太阳能光伏发电正成为世界关注的热点。提出一种新的太阳能独立光伏发电系统能量管理控制策略。系统由太阳能电池、蓄电池、单向DC-DC变换器和双向DC-DC变换器组成,太阳能电池提供负载稳定工作时所需要的能量,多余或不足的能量由蓄电池来动态调节。系统能量管理的核心是根据太阳能电池和蓄电池的工作状态,控制单向变换器和双向变换器工作在合适的模式,从而使太阳能电池和蓄电池协调工作,确保供电系统高效稳定运行以及快速的动态响应。通过原理样机验证了所提的系统能量管理控制策略的有效性。     

新能源发电系统用多相耦合交错型双向DC-DC变换器及控制研究

本文重点研究新能源发电系统用双向DC-DC变换器及其控制策略,提出一种多相耦合交错型磁集成Buck-Boost变换器应用于新能源发电系统中储能系统能量双向传递。首先对多相磁集成双向DC-DC变换器进行耦合电感研究,分析两相耦合Buck变换器等效电感并给出电感耦合设计准则;针对电感耦合交错型变换器的多开关状态、高阶化及电感电容复杂扰动的特点提出一种平均值电路法建立其小信号模型,并推导出状态变量到控制变量的传递函数;根据变换器开环稳态特性,进行补偿网络设计,提出基于趋近律的自适应电流控制策略并设计基于电流环补偿控制器。最后通过仿真和实验表明,本文提出的控制方法较传统PI控制可同时改善系统稳态及暂态性能。     

一种新型高效电动汽车双向DC-DC变换器

电动汽车与电网端的能量传递过程受到广泛研究。以电动汽车用CLLC式双向DC-DC变换器为基础,在电动汽车端增加了超级电容交错并联倍流储能放能回路,提出一种新型高效双向DC-DC变换器。对新型高效双向DC-DC变换器的正向和反向工作过程进行分析,研究了增益特性,提出了开关管实现零电压开关（ZVS）的条件,对开关管电应力进行分析。制作了800 W试验样机,样机测试结果验证了新型双向DC-DC变换器中开关管能实现ZVS,开关管峰值电流小,与传统双向DC-DC变换器相比,效率得到提升。     

双向DC-DC变换器的控制模型

双向DC-DC变换器在不同的功率流向时，存在不同的控制模型。有学者认为，对于能量双向流动的闭环系统，单电压环补偿不能实现闭环稳定工作，而状态反馈可以实现闭环稳定。该文以Buck／Boost双向DC-DC变换器为例构建试验平台，通过双向控制模型的分析，采用PID补偿环节的单电压闭环实现了BDC系统闭环稳定，并进行了试验验证，试验系统的稳定和良好动态性能说明该文分析正确。     

集中储能式太阳能LED路灯系统设计

在太阳能LED路灯系统里,蓄电池的使用寿命相对其他组件较短,而传统的单灯独立储能模式和蓄电池的地埋式安装,给后期检修和维护造成了很大的不便。设计一种集中储能式太阳能LED路灯系统来解决这一问题,设计内容有路灯系统的结构设计、参数设计和控制器设计。研究结果表明,这种新型系统不但降低了设计成本,而且提高了系统的能量利用率。     

一种太阳能路灯的研制

本文介绍一种太阳能LED大功率路灯的工作原理、基本构造、设计思想和理论计算方法以及实际使用效果,尤其介绍了一种基于慢脉冲快速充电技术新型充电方法,进而有效地提高了蓄电池的充电效率、延长了蓄电池的使用寿命。     

电流型推挽全桥双向变换器的研究

研究了一种适合高低压变换的双向DC/DC变换器,该变换器为电流型推挽变换器和全桥变换器组合而成的电流-电压型拓扑.分析了双向变换器的升压和降压两种工作模态,以及该变换器实现能量双向流动的可行性.最后给出了实验波形.     

用于太阳能LED路灯系统的新型双向变换器

在已有的太阳能路灯系统中,通常没有考虑发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)工作时蓄电池的工作状态,从而导致LED器件的使用寿命缩短,影响了整个系统的正常工作.现提出一种新型DC/DC电路,用于控制蓄电池的充放电,从而实现LED的恒流工作,保证了太阳能LED路灯系统的可靠工作.此外,它能用于光伏电池的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracker,简称MPPT)控制,从而充分发挥光伏器件的效能.实验结果验证了所提方法的有效性.     

多电池组储能系统双向DC-DC变换器的研制

介绍了多电池组储能系统中常用几种电池充放电变换器的主电路拓扑和工作原理,并对与电池连接的双向DC-DC变换器的控制策略进行了研究。研制了一台由3路双向DC-DC变换器和1路双向PWM变流器构成的电池充放电系统,功率为120 kW,能满足3路电池的独立充放电要求。在锂电池储能系统中的实验结果表明,研制的双向DC-DC变换器,具有电池充电、电池放电、孤岛运行和电池互充放电等多种功能,而且充电电流纹波电流小于0.5%,波形平滑,可适用于多组,宽范围电压的电池组的充放电要求。