針對(duì)我國(guó)大部分海域處于低流速區(qū)的情況,設(shè)計(jì)了針對(duì)低流速的小功率海流能發(fā)電能量收集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)能量捕獲、電能存儲(chǔ)及負(fù)載供電控制和數(shù)據(jù)信息的采集記錄。通過(guò)調(diào)節(jié)DC-DC電路輸出電流,用最大功率跟蹤（Maximum Power Point Tracking,MPPT）的方法,避免了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方式存在對(duì)控制要求高,效率低的弊端,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,系統(tǒng)功能滿足設(shè)計(jì)要求,具有一定的應(yīng)用參考價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：電子設(shè)計(jì)工程. 2020,28(24)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

系統(tǒng)整體架構(gòu)

前級(jí)的過(guò)壓泄流保護(hù)單元可以避免發(fā)電機(jī)在極端情況下工作，主要原理如圖2所示。其中自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1和F2起過(guò)流保護(hù)作用，過(guò)壓泄放電路防止電機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出電壓過(guò)高對(duì)電機(jī)和后級(jí)電路損耗[9]，帶有I2C接口的高精度功率監(jiān)測(cè)器INA226芯片可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電壓、電流和功率的測(cè)量。

功率控制單元主要完成電機(jī)輸出電壓的變換和發(fā)電機(jī)輸出功率的控制，主要由DC-DC變換電路，限流控制電路和大電容儲(chǔ)能電路組成。在本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了使用專用開(kāi)關(guān)電源控制器控制DC-DC功率回路，調(diào)節(jié)DC-DC輸出端功率進(jìn)而控制發(fā)電機(jī)輸出功率的最大功率的跟蹤方法。DC-DC輸出端負(fù)載為大電容儲(chǔ)能電路，使用遲滯比較器作為控制大電容向電池管理單元放電的開(kāi)關(guān)，將DC-DC電路輸出電壓鉗制在一定范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)DC-DC電路輸出電流，達(dá)到控制電機(jī)輸出功率的目的。功率控制單元主要框圖如圖3所示。DC-DC變換電路主要由升降壓同步開(kāi)關(guān)電源控制器LTC3780和功率MOS管與電感組成[10]。LTC3780具有欠壓、過(guò)壓、過(guò)流和溫度保護(hù)功能，其主要原理如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低流速海流能樣機(jī)設(shè)計(jì)與海試研究[J]. 周宏賓,林勇剛,李偉,劉宏偉.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2019(09)
[2]基于位置式PID算法的壓力控制設(shè)計(jì)及MATLAB仿真[J]. 楊龍.  電子技術(shù)與軟件工程. 2018(24)
[3]基于Labview的計(jì)算機(jī)與單片機(jī)的通信設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉璐,袁戰(zhàn)軍,郭靜.  電子設(shè)計(jì)工程. 2018(23)
[4]基于超級(jí)電容器和蓄電池的復(fù)合電源研究[J]. 張俊超,孟麗囡,孫福明,王慧寧.  電源技術(shù). 2018(11)
[5]廣東南部海域海洋資源測(cè)試分析[J]. 張亞群,姜家強(qiáng),盛松偉,游亞戈,王坤林.  可再生能源. 2018(10)
[6]移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡控制算法研究[J]. 馬玲,牟彬瑞.  工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置. 2018(04)
[7]基于爬山法的風(fēng)力機(jī)最大功率點(diǎn)跟蹤控制研究[J]. 張小蓮.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(27)
[8]用于海洋儀器供電的低流速海流能發(fā)電技術(shù)研究[J]. 祁長(zhǎng)璞,林勇剛,趙建興.  機(jī)電工程. 2017(09)
[9]FATFS在嵌入式操作系統(tǒng)FreeRTOS中的移植與應(yīng)用[J]. 高兆強(qiáng),王紹舉,徐偉,代書(shū)博,李治根.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(06)

博士論文
[1]并網(wǎng)型海流能發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 顧亞京.浙江大學(xué) 2018

碩士論文
[1]浪流發(fā)電裝置電能后處理與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 田園.上海海洋大學(xué) 2019
[2]2.0MW風(fēng)電機(jī)組電動(dòng)獨(dú)立變槳關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張玉.上海交通大學(xué) 2017
[3]低功耗的電流模式同步開(kāi)關(guān)降壓型穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì)研究[D]. 楊智.深圳大學(xué) 2016
[4]海流能發(fā)電機(jī)組葉輪模擬及負(fù)載特性研究[D]. 樓杉.浙江大學(xué) 2015
[5]用于儀器供電的小型海流能發(fā)電技術(shù)研究[D]. 王小珺.浙江大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3407066