基于双并联Boost电路的光伏系统最大功率点跟踪控制方法

光伏电池的输出功率取决于外界环境(温度和光照条件)和负载状况,需采用最大功率点跟踪(MPPT)电路,才能使光伏电池始终输出最大功率,从而充分发挥光伏器件的光电转换效能。在比较了常用光伏发电系统控制的优缺点后,依据MPPT控制算法的基本工作原理,主电路采用双并联Boost电路,具有电压提升功能,并且能够提高DCDC环节的额定功率和减小直流母线电压的纹波。针对传统扰动观察法存在的振荡和误判问题,提出了一种新型的基于双并联Boost电路的改进扰动观察法最大功率跟踪策略。在Matlab/Simulink下进行了建模与仿真,仿真结果表明,当外界环境发生变化时,系统能快速准确跟踪此变化,避免算法误判现象的发生,通过改变当前的负载阻抗,使之与光伏电池的输出阻抗等值相匹配来满足最大功率输出的要求,使系统始终工作在最大功率点处,并且在最大功率点处具有很好的稳态性能。最后通过实验验证了该算法的有效性。

基于双并联Boost电路的功率预测改进电导增量法研究

光伏电池输出功率易受光照强度和外界温度的影响,需采用最大功率点跟踪电路,才能使光伏电池始终输出最大功率,是提高光伏电池效率的重要手段。本文通过分析比较传统电导增量方法,提出一种新型双并联Boost电路的功率预测改进电导增量法最大功率跟踪策略。利用Matlab/Simulink软件进行仿真建模与分析,表明本文所提出的方法跟踪速度更快、稳态性能更好、纹波系数更小,减小振荡的同时又能避免发生误判,可有效实现对太阳能发电系统输出特性的优化,对于光伏发电系统有重要的参考意义。

基于双并联Boost-Buck电路的光伏发电系统电压稳定控制

针对目前光伏发电系统电压稳定性较差的问题,以超级电容器作为储能元件,设计了双并联双向Boost-Buck电路以提高光伏发电系统的电压稳定性。当光伏电池阵列输出电压低于额定值时,超级电容器储能单元释放能量传输给直流母线以提高直流母线电压;当光伏电池阵列输出电压高于额定值时,将直流母线多余的电能向超级电容器端传输。建立了Boost-Buck电路的状态空间方程,对光伏电池阵列输出电压的不同运行状态,设计了双并联双向Boost-Buck电路的PI闭环控制策略。仿真结果表明,当光伏电池阵列输出电压不稳定时,通过控制能量在超级电容器储能系统与光伏发电系统直流母线之间的相互传递,光伏电池阵列输出电压的稳定性可以得到有效控制。

基于双Boost电路的独立光伏发电系统研究

通过对独立光伏发电系统给电动车蓄电池提供电能的研究,提出一种运用双Boost电路的控制方法。介绍了独立光伏充电系统的硬件设计和软件设计,以及最大功率点跟踪控制(MPPT)。运用Matlab/Simulink搭建光伏阵列仿真模型和系统主电路模型,通过对仿真结果的分析,验证了整个系统方案的可行性和实用性。该方法能够减小电路中电流纹波影响,并能够进行有效的最大功率跟踪控制,实现太阳能的高效利用。

基于交错并联boost电路的集中式光伏发电系统

为了减小光伏发电系统因功率扰动造成的能量损耗,提高光伏发电系统的效率和质量,将交错并联boost变换器应用于集中式光伏发电系统。在分析交错并联boost光伏发电系统运行特性的基础上,通过状态空间方程建立了交错并联boost电路的数学模型,设计了合理的补偿结构,以提高系统稳态和动态性能。仿真和实验结果表明,交错并联boost电路用于集中式光伏发电系统,不仅能够减小光伏模块的输出电流纹波,而且提高了光伏模块输出电流纹波的频率,减小了电感设计尺寸,降低了开关管的电流应力,提高了系统的功率密度和系统稳定性。

IBES算法在并联Boost电路MPPT系统中的应用

针对光伏阵列在复杂光照条件下的多峰值特点及常规的最大功率追踪算法无法兼顾追踪精度和速度、存在振荡的问题,提出了一种改进秃鹰搜索算法;该算法在选择搜索空间时使用混沌映射对选择位置控制变化的参数进行优化,增加种群位置的多样性,提升算法的全局搜索能力;并在搜索空间猎物时,引入Levy飞行机制,对秃鹰新位置进行优化,增强了算法跳出局部搜索的能力;同时提出一种新型并联Boost电路,提高追踪的稳定性,减小振荡。通过Simulink建模仿真分析可知,结合改进的算法与新型并联Boost电路,在三种阴影情况下,追踪的成功率分别为100%、98%、96%,均高于原始算法,能够更快、更稳定地实现最大功率跟踪。

Boost电路及双闭环PI控制仿真实验分析

以Boost拓扑电路为根基,对其进行深入分析,可以建立理想情况下的电压平衡方程式。对此,文章简要介绍了转换电路的应用场景和发展近况,分析了Boost电路的运行模式。之后通过MATLAB的Simulink软件,进行了双闭环PI控制Boost电路仿真模型的搭建与仿真实验,对电路的实际应用有着很好的参考价值。仿真实验考察了系统参数变化时输出电压稳定时间的动态变化规律,结果表明,系统能够校正与抑制谐波,稳定输出电压,对实际电路有一定的参考价值。

基于双Boost电路的运输车制动能量回收控制器设计

车辆在城市道路上行驶时,很多能量在制动时被制动器耗散掉,采用制动能量回收技术将该部分能量收集起来,能有效提高车辆的行驶里程。以运输车为对象,在分析永磁无刷直流电机发电特性和Boost电路(开关直流升压电路)特性的基础上,设计了一种基于国产集成电路的双Boost电路的能量回收控制器。制动中该控制器能使永磁无刷直流电机提供一个平稳的制动力矩,同时将发出的7～55 V电压升压到所需要的充电电压。

基于交错并联Boost电路的离网光伏发电系统优化研究

离网光伏发电系统的单Boost电路输出的电压和电流纹波较大,会影响离网光伏发电系统的可靠性和稳定性,提出一种基于交错并联Boost电路的改进型离网光伏发电系统。运用Pvsyst对离网光伏发电系统进行仿真,在离网光伏发电系统中使用交错并联Boost电路和Boost保护电路。利用Matlab对交错并联Boost电路和Boost电路进行仿真,得出电压和电流仿真波形图。仿真结果表明,交错并联Boost电路比Boost电路电流纹波降低了36.8%,电压纹波降低了65%。说明交错并联Boost电路可以有效减小电流和电压的纹波。

基于双电源双维持电磁阀驱动电路的高压共轨喷油器控制技术研究

在对现有电控柴油机电磁阀驱动电路进行分析的基础上,设计了一种双电源双维持高速驱动电路。该系统采用BOOST高压(80 V)和蓄电池低压(24 V)双电源系统分时驱动,从硬件上实现了电磁阀喷射电流的自动PWM反馈调制。针对某型喷油器进行了驱动实验,结果表明:驱动电路响应快,电磁阀电流从零上升到22 A仅需要0.045 ms;驱动电流峰值一致性好,电路系统可以灵活调节峰值电流大小、峰值电流持续时间、维持电流大小、维持电流持续时间等参数。系统可灵活配置且不占用MCU资源。

基于交错并联Boost电路的光伏发电系统优化

光伏发电系统的单Boost电路输出的电压和电流纹波较大,会影响发电系统的可靠性和稳定性,因此提出一种基于交错并联Boost电路的改进型光伏发电系统。在MATLAB/Simulink模块中搭建仿真模型,仿真结果表明,交错并联Boost电路可以有效减小电流和电压的纹波,证明其可以在并网光伏发电系统中发挥积极作用。

一种双二极管式无桥Boost PFC电路

针对在中大功率应用时传统Boost PFC电路的整流桥损耗较大的问题,采用双二极管式无桥Boost PFC电路代替传统PFC,它省去了整流桥,导通器件少,能有效提高变换器效率。详细分析了该电路原理和传导损耗,通过平均电流模式控制芯片UCC28070制作了实验样机,实验结果表明,与传统Boost PFC电路相比,效率提高了一个百分点左右,电路整体效率得到了较好改善。

一种隔离型交错并联无电解电容LED驱动电路

针对LED驱动电源中因为使用了电解电容而降低电源使用寿命的问题,提出一种基于隔离型交错并联Boost-PFC变换器的单级无电解电容LED驱动电路拓扑,该拓扑由交错并联Boost变换器和辅助功率平衡电路组成,通过辅助功率平衡电路平衡瞬时交流输入功率和直流输出功率的差值,抑制了输出电流的低频纹波。详细分析了该拓扑结构的工作原理及开关模态。基于所提电路拓扑,分析了该电路输出电流低频纹波的产生机理,提出一种适用于该电路拓扑的低频纹波控制策略,给出了具体的实现方案,并对电路关键参数进行了设计,最后搭建了一台40 W的原理样机,实验结果表明:采用所提方案时,输出滤波电容和辅助储能电容均可降到6.6μF,输出电流纹波降至16.7%,从而可以使用容值较小的薄膜电容替代电解电容,提高了LED驱动电源的使用寿命和可靠性。

介观耗散RLC并联电路的量子效应

通过对介观耗散RLC并联电路做类似阻尼谐振子处理,将其量子化.在此基础上,应用量子双波函数理论研究了电感(L)、电容(C)、电阻(R)和初位相(ωt0),且它们均具有确定值的单一介观耗散RLC并联电路中各支路电流和电压的量子涨落.结果表明:量子双波函数理论能准确描述单一耗散介观RLC电路的量子涨落.

一种用于光伏最大功率点跟踪的Boost电路

光伏发电系统中利用Boost电路进行最大功率跟踪的过程存在电路升压能力不足、输入纹波较大等问题,利用开关电感结构替代并联交错Boost电路中电感,构成一种高升压比且低纹波的改进型Boost电路。该电路在同一开关周期中拥有四种开关模式,存在三种不同工作状态,利用平均周期建模法讨论其不同占空比情况下输出电压增益及输入电流纹波情况。MATLAB仿真结果表明,改进型Boost相比于传统Boost电路具有更高的升压能力;且在动态输入条件下,具有较快的跟踪速度,输入电流纹波小,输出功率控制效果稳定,适用于光伏发电最大功率点跟踪。

直驱型风电系统单周期控制的并联Boost PFC变换器分析与设计

直驱型风力发电系统采用三相不控整流桥与带有大容量电容器的电压源电流控制型逆变器并网发电,电能变换电路向永磁同步发电机中注入了大量低频谐波,增加了系统损耗,减少了系统功率容量。提出了一种将两组Boost电路并联,并采用单周期技术加以控制的方案。仿真结果表明,该方案实现了对永磁同步发电机的输出进行功率因数校正、降低发电机电流的谐波含量、提高系统功率容量的目标,从而验证了该方案的可行性和正确性。

可拓展的高增益耦合电感交错并联Boost变换器

为提升DC/DC变换器的电压增益,以两相交错并联Boost变换器为研究对象,引入双耦合倍压结构,利用副边与倍压单元、钳位吸收支路进行组合,提出了可拓展的高增益耦合电感交错并联Boost变换器。该变换器可通过级联多个副边倍压结构不断提升变换器的电压增益,并共用钳位电路实现吸收漏感能量。详细分析该变换器的工作模态,结论给出了变换器稳态性能分析以及各项性能指标。最后,搭建了一台200 W的实验样机,结果验证了该变换器在实现15倍高电压增益的同时,实现了输入端低电流纹波和开关管低电压应力。

双馈风机磁链暂态特性分析及Crowbar电路的改进

基于双馈感应风力发电机两相静止坐标系下的数学模型,推导了电压跌落和恢复过程定转子磁链的表达式,并利用空间矢量图分析了磁链的变化规律。当故障持续时间较短,且电压恢复时刻为半工频周期的奇数倍时,电压恢复时的过电流较电压跌落时更为严重。针对这一问题,对Crowbar电路的结构及控制策略进行了改进。通过PSCAD/EMTDC仿真软件验证了理论分析和改进方案的合理性。

基于Boost电路单相两级式光伏并网发电系统的研究

传统上光伏并网发电大都采用工频或者高频变压器,但他们都有一些缺点。而非隔离型两级式光伏并网逆变器的应用可以尽可能地提高光伏并网系统的效率和降低成本,前级boost电路不仅能够提高最大功率跟踪(MPPT)的精度,而且又能使网侧逆变器较好的控制直流母线电压。后级逆变主要作用是实现对电网的跟踪控制确保逆变电路输出稳定、高质量的正弦变流电,因此采用电压外环、电流内环的双闭环控制。这种控制系统前级的最大功率点跟踪和后级的并网是互不干扰、相互独立的,不仅提高了系统控制可靠而且更有利于系统的模块化设计与集成。在Matlab/simulink建仿真模型,证明了该逆变系统的可行性并且达到了并网的要求。

基于双电源开关变换器电路的研究

针对燃料电池输出电压易受负载变化的影响以及光伏电池输出电压随入射光的强弱和温度而变化的特点,提出了燃料电池与太阳电池双能源并联运行的新型拓扑电路。用燃料电池与交错并联Boost开关变换器连接,可以有效减小燃料电池输出电流的纹波;用太阳电池与双向Buck-Boost开关变换器拓扑联接,不仅可以向负载提供电能,还可以对蓄电池充电,实现能量的双向流动;同时用交错并联Boost电路与双向Buck-Boost电路并联为负载提供电能,既提高了电能质量又为负载提供了稳定可靠的电能。详细分析了该新型拓扑电路的工作原理,理论分析和实验验证了本设计的可行性。