隨著對(duì)能源需求的擴(kuò)大,傳統(tǒng)化石能源對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞的加劇,亟需尋找清潔的替代能源,溫差發(fā)電器(thermoelectric generator,TEG)是一種將熱能直接轉(zhuǎn)化為電能的新能源發(fā)電裝置,其熱能來源可以是太陽能、地?zé)崮�、海洋溫差、工業(yè)余熱廢熱等,發(fā)電過程無振動(dòng)、無噪音、無污染排放,具有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要從半導(dǎo)體溫差發(fā)電的短路電流法最大功率點(diǎn)跟蹤(maximum power point tracking,MPPT)控制策略以及溫差發(fā)電變流裝置的雙向DC/DC變換器、微型逆變器展開研究。首先,通過分析半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的等效模型和對(duì)外電特性,結(jié)合Boost電路各工作模態(tài)的電路圖,提出了使用Boost電感電流計(jì)算溫差發(fā)電片短路電流的方法,使用PI控制器將電感電流有效值控制在溫差發(fā)電片短路電流的一半,從而實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。此外,通過引入輸入電容串聯(lián)開關(guān)管支路,對(duì)使用電感電流估算短路電流的MPPT控制算法進(jìn)行了改進(jìn),提高了系統(tǒng)整體效率。與傳統(tǒng)溫差發(fā)電MPPT控制策略不同,此方法僅需采集電感電流值,單個(gè)控制周期即可完成對(duì)最大功率點(diǎn)的準(zhǔn)確定位,對(duì)變換器正常工作無影響,穩(wěn)態(tài)工作后無震蕩、無...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 溫差發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀與應(yīng)用
        1.2.1 國外溫差發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀與應(yīng)用
        1.2.2 國內(nèi)溫差發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀與應(yīng)用
    1.3 溫差發(fā)電變流技術(shù)及其發(fā)展趨勢
    1.4 論文主要內(nèi)容
2 半導(dǎo)體溫差發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)
    2.1 半導(dǎo)體溫差發(fā)電片
        2.1.1 溫差發(fā)電原理
        2.1.2 半導(dǎo)體溫差發(fā)電片模型
        2.1.3 半導(dǎo)體溫差發(fā)電片電特性
    2.2 傳統(tǒng)溫差發(fā)電MPPT算法
        2.2.1 擾動(dòng)觀察法及其改進(jìn)算法
        2.2.2 電導(dǎo)增量法
        2.2.3 開路電壓法
        2.2.4 短路電流法
    2.3 根據(jù)電感電流估算短路電流的MPPT算法
        2.3.1 最大功率點(diǎn)跟蹤的主電路及模態(tài)分析及短路電流計(jì)算
        2.3.2 控制策略
        2.3.3 電流采樣噪聲及濾波
        2.3.4 仿真分析
    2.4 改進(jìn)的根據(jù)電感電流估算短路電流的MPPT算法
        2.4.1 改進(jìn)的主電路模態(tài)分析
        2.4.2 控制策略
        2.4.3 輸入電容分析
        2.4.4 仿真分析
    2.5 本章小結(jié)
3 溫差發(fā)電變流裝置
    3.1 變流裝置拓?fù)?br>        3.1.1 溫差發(fā)電變流裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.1.2 系統(tǒng)參數(shù)及控制策略
    3.2 雙向DC/DC
        3.2.1 設(shè)計(jì)要求
        3.2.2 雙向DC/DC拓?fù)浼澳B(tài)分析
        3.2.3 控制策略
        3.2.4 仿真分析
    3.3 微型逆變器
        3.3.1 設(shè)計(jì)要求
        3.3.2 微型逆變器拓?fù)溥x擇及分析
        3.3.3 控制策略
        3.3.4 仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
4 基于短路電流法MPPT的溫差發(fā)電變流裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 短路電流法MPPT設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
        4.1.1 短路電流法MPPT設(shè)計(jì)指標(biāo)
        4.1.2 Boost電感設(shè)計(jì)
        4.1.3 器件選型
        4.1.4 Boost硬件電路
        4.1.5 軟件設(shè)計(jì)
        4.1.6 實(shí)驗(yàn)波形對(duì)比與分析
    4.2 雙向DC/DC設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
        4.2.1 雙向DC/DC設(shè)計(jì)指標(biāo)
        4.2.2 雙向Buck/Boost電感設(shè)計(jì)
        4.2.3 器件選型
        4.2.4 雙向DC/DC硬件電路
        4.2.5 軟件設(shè)計(jì)
        4.2.6 實(shí)驗(yàn)波形分析
    4.3 微型逆變器設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
        4.3.1 微型逆變器設(shè)計(jì)指標(biāo)
        4.3.2 反激變壓器設(shè)計(jì)
        4.3.3 器件選型
        4.3.4 微型逆變器硬件電路
        4.3.5 軟件設(shè)計(jì)
        4.3.6 實(shí)驗(yàn)波形分析
    4.4 圖形用戶界面
        4.4.1 硬件平臺(tái)
        4.4.2 軟件平臺(tái)及應(yīng)用設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝



本文編號(hào)：3782554