便攜式光伏逆變器設計
本文關鍵詞:便攜式光伏逆變器設計,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在家庭戶外旅行,野外醫(yī)療,特種作業(yè)場合,需要便攜式移動電源來為重要負載供電。目前市場上的光伏類移動電源系統(tǒng)普遍具有設備笨重,充電模式單一,在光照發(fā)生突變的情況下,光伏電源輸出能力不穩(wěn)定的缺點。研究“便攜式光伏移動電源”關鍵技術,在自然災害、軍事、醫(yī)院等場合有廣闊的應用前景。本課題研究的是非隔離光伏逆變結(jié)構(gòu),主電路使用智能功率模塊搭建,智能功率模塊可靠性高,集開關管,驅(qū)動,保護電路于一體,設計簡單可靠,本課題采用的功率模塊可工作在更高頻率,將減小逆變器設備的濾波器體積,使得光伏電源更加便攜。本課題提出針對光照突變以及最大功率點附件擾動的最大功率追蹤算法,給出相應的原理說明,數(shù)學模型和算法流程圖。文中對最大功率追蹤電路和單相逆變器電路進行了小信號建模分析,并且設計了相應的控制器,在數(shù)學分析軟件Mathcad中驗證了設計的PI控制器的合理性。本課題設計光伏逆變器樣機一套,其中涉及到硬件和軟件方面內(nèi)容。本論文具體工作內(nèi)容包含:硬件設計和軟件設計。硬件分為智能功率模塊用法,磁性元件設計,供電電源設計,檢測電路和信號調(diào)理電路設計,軟件主要是基于DSP28335算法程序的編程實現(xiàn)。課題研制出便攜式光伏移動電源樣機一套,可作戶外便攜式移動電源使用,可穩(wěn)定輸出220V/50Hz電壓且電流波形畸變率小,樣機在2015年上海國際工業(yè)博覽會上展示且獲高校區(qū)二等獎。
【關鍵詞】:便攜式移動電源 最大功率追蹤 光伏逆變器 小信號建模
【學位授予單位】:上海電機學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM464
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-14
- 1.1 本課題研究的背景和意義10
- 1.2 國內(nèi)外便攜式光伏逆變器研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 便攜式移動電源設計指標12
- 1.4 論文主要研究工作12-13
- 1.5 本章小結(jié)13-14
- 第二章 光伏逆變器的結(jié)構(gòu)和原理14-18
- 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成14-15
- 2.2 光伏逆變器基本拓撲結(jié)構(gòu)15-17
- 2.2.1 按是否隔離分類15-16
- 2.2.2 按功率變換的級數(shù)分類16-17
- 2.3 本設計選用拓撲及原因17
- 2.4 本章小結(jié)17-18
- 第三章 光伏逆變系統(tǒng)的最大功率追蹤18-27
- 3.1 光伏電池等效電路和數(shù)學模型18-20
- 3.2 光伏最大功率追蹤原理20-21
- 3.3 光伏最大功率追蹤常用MPPT策略21-22
- 3.4 本課題提出的光伏最大功率追蹤算法22-26
- 3.5 本章小結(jié)26-27
- 第四章 光伏逆變器的建模與控制策略27-41
- 4.1 MPPT變換器建模27-31
- 4.2 單相逆變器建模31-35
- 4.3 逆變器控制參數(shù)的設計35-40
- 4.3.1 瞬時值內(nèi)環(huán)參數(shù)設計35-38
- 4.3.2 平均值外環(huán)的設計38-40
- 4.4 本章小結(jié)40-41
- 第五章 光伏逆變器的硬件和軟件設計41-62
- 5.1 主回路參數(shù)計算及器件選型41-46
- 5.2 光伏逆變器供電系統(tǒng)46-47
- 5.3 光伏逆變器IGBT驅(qū)動方案47-50
- 5.4 輔助電源設計50-56
- 5.5 電流電壓檢測及信號調(diào)理電路設計56-59
- 5.6 功率電感設計59
- 5.7 軟件設計59-61
- 5.7.1 控制單元框圖結(jié)構(gòu)59-60
- 5.7.2 軟件設計與實現(xiàn)60-61
- 5.8 本章小結(jié)61-62
- 第六章 系統(tǒng)調(diào)試及其實驗結(jié)果分析62-72
- 6.1 實驗概述62-63
- 6.2 實驗過程63-71
- 6.2.1 功率電感測試63-64
- 6.2.2 MPPT電路的調(diào)試64-69
- 6.2.3 單相逆變器的調(diào)試69-71
- 6.3 本章小結(jié)71-72
- 第七章 總結(jié)與展望72-74
- 7.1 論文總結(jié)72
- 7.2 工作展望72-74
- 參考文獻74-78
- 致謝78-79
- 攻讀碩士學位期間取得的研究成果79
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本文關鍵詞:便攜式光伏逆變器設計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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