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。

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。

基于SiC和Si器件的燃料电池汽车DC-DC变换器的性能

为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件、SiC二极管]、SiC MOSFET和Si二极管的混合器件和全硅Si[绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、Si二极管]的变换器在电路损耗。结果表明:Si IGBT的开通和关断损耗约是SiC MOSFET的3倍和10倍,在不同工况下,全SiC变换器的转换效率比全Si变换器高1%~3.1%。因而,SiC功率器件在大功率DC-DC变换器的应用中,能够提高功率密度、可靠性和动力系统工作效率。

基于互补PWM控制的双功率变换在混合储能控制中的研究

暂态过程中出现的电压跌路和负荷冲击会导致母线电压不稳定,从而对微电网运行造成影响。为削弱这一影响,提出基于功率前馈和双闭环控制策略的双功率变换拓扑结构。该结构结合超级电容和蓄电池进行储能,引入Buck/Boost双功率变换回路,对功率半导体器件采用双PWM控制,实现能量双向流动;建立了状态方程模型并对其进行仿真;结果表明,该结构及控制策略能有效抑制暂态过程中直流母线的电压波动,超调量几乎为零,母线电压在400 V处维持恒定。