摘要:在光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化的研究中,為了有效提高太陽(yáng)能利用率,建立了光伏電池等效電路和數(shù)學(xué)模型,在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下搭建光伏電池通用工程模型,光伏電池通過(guò)串并聯(lián)方式組合成光伏陣列,并利用電導(dǎo)增量法原理通過(guò)控制Boost電路占空比實(shí)現(xiàn)光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT),仿真結(jié)果表明:改進(jìn)模型可仿真任意光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度下,不同型號(hào)光伏電池及其串并聯(lián)組合成光伏陣列的1-V特性,并能較好控制并實(shí)現(xiàn)MPPT,模型動(dòng)態(tài)性能好,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。關(guān)鍵詞:光伏電池;串并聯(lián)組合;最大功率點(diǎn)跟蹤
標(biāo)簽: 光伏發(fā)電系統(tǒng) mppt控制
上傳時(shí)間: 2022-06-19
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本文對(duì)家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。首先在太陽(yáng)能電池工作原理的基礎(chǔ)上對(duì)其輸出特性進(jìn)行了仿真。根據(jù)其輸出的非線性關(guān)系,闡述了最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)的原理,并結(jié)合DC-DC變換器對(duì)常用的MPPT算法進(jìn)行了仿真。通過(guò)對(duì)比幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn),給出了一種新型MPPT算法。接著對(duì)儲(chǔ)能蓄電池的充放電特性進(jìn)行了研究,然后根據(jù)負(fù)載的要求計(jì)算了蓄電池的容量,并采用Boost變換器對(duì)其進(jìn)行充電控制。其次,考慮到蓄電池組的電壓等級(jí)較低,為使輸出220V的交流電,通過(guò)分析幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),最終采用“推挽升壓電路+全橋逆變”的電源設(shè)計(jì)方案以提高整個(gè)系統(tǒng)的效率,設(shè)計(jì)包括硬件和軟件兩部分。在推挽電路中介紹了各元器件參數(shù)的選擇、高頻變壓器的設(shè)計(jì)及其控制電路等,其中PWM驅(qū)動(dòng)電路輸出采用圖騰柱的方式以增強(qiáng)其驅(qū)動(dòng)能力;逆變電路同樣給出了功率開(kāi)關(guān)管、濾波器的選取方法,并設(shè)計(jì)了過(guò)流保護(hù)和電壓采樣調(diào)理電路,對(duì)濾波器傳遞函數(shù)的仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。在軟件設(shè)計(jì)中,基于DSP實(shí)現(xiàn)了MPPT控制、SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的生成和P1閉環(huán)反饋控制。最后,論文給出了相關(guān)實(shí)驗(yàn)電路的調(diào)試結(jié)果,從中可以看出,所設(shè)計(jì)的電路實(shí)現(xiàn)了各部分的功能,并驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能電池;最大功率點(diǎn)跟蹤;推挽電路:SPWM:DSP
標(biāo)簽: mppt 太陽(yáng)能 光伏發(fā)電系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2022-06-19
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當(dāng)前世界能源短缺以及環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,這些問(wèn)題迫使人們改變能源結(jié)構(gòu),尋找新的替代能源。可再生潔凈能源的開(kāi)發(fā)愈來(lái)愈受到重視,太陽(yáng)能以其經(jīng)濟(jì)、清潔等優(yōu)點(diǎn)倍受青睞,其開(kāi)發(fā)利用技術(shù)亦得以迅速發(fā)展,而光伏水泵成為其中重要的研究領(lǐng)域。本文針對(duì)采用異步電機(jī)作為光伏水泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的光伏水泵系統(tǒng),詳細(xì)介紹了推挽DC/DC升壓電路、DC/AC IPM模塊逆變電路、及基于dsPIC30F2010的控制電路等,并制作了一臺(tái)試驗(yàn)樣機(jī)。同時(shí)圍繞多種最大功率跟蹤方法展開(kāi)研究,設(shè)計(jì)了最大功率跟蹤程序。論文的主要工作如下:1)設(shè)計(jì)了DC-DC推挽升壓電路,并通過(guò)加入TPS2812改進(jìn)了推挽功率MOS管的驅(qū)動(dòng)電路;2)研究分析了光伏水泵系統(tǒng)最大功率跟蹤控制,通過(guò)Matlab對(duì)多種MPPT方式進(jìn)行了仿真,確定系統(tǒng)采用黃金分割法最大功率跟蹤方式;3)采用SVPWM調(diào)制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定快速跟蹤控制:4)采用IPM模塊作為逆變器主電路,大大簡(jiǎn)化了逆變器驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路設(shè)計(jì),縮小了系統(tǒng)體積,提高了效率和系統(tǒng)的可靠性;5)采用徵芯公司的dsPIC20F2010作為主電路的控制核心,并設(shè)計(jì)了包括W"保護(hù)電路在內(nèi)的外圍電路和相關(guān)的軟件;6)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)主電路各元件參量的選擇和設(shè)計(jì);7)在樣機(jī)上進(jìn)行了不同負(fù)載下的試驗(yàn),給出了試驗(yàn)波形和效率測(cè)試結(jié)果,驗(yàn)證了本系統(tǒng)的可靠性和高效性。
上傳時(shí)間: 2022-06-20
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在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,光伏電池的利用率除了與光伏電池的內(nèi)部特性有關(guān)外,還受使用環(huán)境如輻照度、負(fù)載和溫度等因素的影響。在不同的外界條件下,光伏電池可運(yùn)行在不同且惟一的最大功率點(diǎn)(Maximum Power Point,MPP)上,因此,對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō),應(yīng)該尋求光伏電池的最優(yōu)工作狀態(tài),以最大限度地將光能轉(zhuǎn)化為電能,即需要采用最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技術(shù).本文根據(jù)光伏電池最大輸出功率與光照度的關(guān)系,建立了基于Boost電路的MPPT仿真模型,采用擾動(dòng)觀測(cè)法,通過(guò)調(diào)整DC-DC電路的占空比實(shí)現(xiàn)了最大功率點(diǎn)追蹤。使用Matlab/Simulink 工具,在輻照度恒定和階躍變化的情況下,對(duì)MPPT進(jìn)行了仿真分析。1光伏電池的特性光伏電池實(shí)際上就是一個(gè)大面積平面二極管,其工作可以圖1的單二極管等效電路來(lái)描述1,光伏電池的特性方程如式(1)所示。
上傳時(shí)間: 2022-06-21
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太陽(yáng)能作為作為一種新型綠色能源,以其取之不盡、用之不竭、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),受到人們?cè)絹?lái)越多的重視。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是充分利用太陽(yáng)能的一種有效方式。由于目前太陽(yáng)能電池板價(jià)格比較高,為了降低系統(tǒng)造價(jià)和有效利用太陽(yáng)能,對(duì)光伏發(fā)電進(jìn)行最大功率跟蹤(MPPT)顯得尤為重要本文以獨(dú)立光伏路燈系統(tǒng)為研究對(duì)象,進(jìn)行理論分析。從系統(tǒng)原理、撲拓結(jié)構(gòu)、控制策略及MPPT控制器的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的分析和研究。主要內(nèi)容有:1,綜述國(guó)內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。2,介紹獨(dú)立光伏路燈系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),結(jié)合光伏電池的輸出特性,分析最大功率跟蹤的必要性,以及分析蓄電池充放電的特性,制定合理的蓄電池充電控制策略。3,分析幾種MPPT控制策略的優(yōu)缺點(diǎn),在傳統(tǒng)的擾動(dòng)觀察法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。4,設(shè)計(jì)出用于光伏陣列MPPT的DC-DC電路。采用boost升壓變換器實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤,并分析仿真。5,介紹了控制電路的設(shè)計(jì)過(guò)程,采用TMS320F2812控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: 太陽(yáng)能光伏路燈系統(tǒng) mppt控制器
上傳時(shí)間: 2022-06-21
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針對(duì)現(xiàn)有方法的不足,本文從太陽(yáng)能光伏陣列的輸出特性出發(fā),針對(duì)光伏陣列本身具有非線性、時(shí)變性和無(wú)法建立精確的數(shù)學(xué)模型的特征,以及傳統(tǒng)模糊控制與PID控制難以滿足精度高、魯棒性好的要求,提出了一種基于模糊PID控制的最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略,并采用升壓斬波電路(Boost電路)實(shí)現(xiàn)MPPT功能本文首先介紹了太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和分類,分析了光伏陣列的工作特性,接著分析了Boost電路在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn),最后概述了太陽(yáng)能最大功率點(diǎn)跟蹤的模糊控制策略中幾種控制器的基本原理,利用Matlab/simulink進(jìn)行仿真,分別搭建了PID控制器、模糊控制器以及模糊PID控制器的模型,將這幾種控制器應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明,模糊PID控制方法不僅能快速響應(yīng)外界環(huán)境的變化、有效消除傳統(tǒng)模糊控制下最大功率點(diǎn)處的振蕩現(xiàn)象,而且彌補(bǔ)了在PID控制下系統(tǒng)調(diào)節(jié)過(guò)渡時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn),使光伏系統(tǒng)始終工作在最大功率點(diǎn),提高了光伏系統(tǒng)的效率。
標(biāo)簽: 模糊pid控制 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng) mppt
上傳時(shí)間: 2022-06-21
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化石能源日趨枯竭,核能發(fā)展受限,能源問(wèn)題愈來(lái)愈成為全人類所不可避免的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。光伏發(fā)電技術(shù)是太陽(yáng)能利用的主要形式。基于提高太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率的最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum power point tracking,簡(jiǎn)稱MPPT)的提出與應(yīng)用為光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化利用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文針對(duì)MPPT技術(shù)開(kāi)展了細(xì)致的工作計(jì)劃,完成了以MPPT控制器為核心的光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真,較好地解決了能量轉(zhuǎn)換低下的問(wèn)題。首先,總體介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)。其次,闡述了光伏發(fā)電系統(tǒng)基本原理。然后就MPPT控制器的實(shí)現(xiàn)部分-DCDC變換電路,闡述了電路CCM工作模式,利用兩種方法對(duì)Buck和Boost電路進(jìn)行了建模和仿真分析.Boost電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、可升壓,且能夠保證一直工作于CCM下,具有更實(shí)用的特點(diǎn),更進(jìn)一步地,說(shuō)明了傳統(tǒng)MPPT算法的實(shí)現(xiàn)原理和控制流程,仿真研究表明改進(jìn)型變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法在光強(qiáng)變化時(shí)具有較好的跟蹤控制性能,但是溫度變化時(shí)跟蹤效果差。針對(duì)傳統(tǒng)算改進(jìn)型擾動(dòng)觀察發(fā)法不能很好地響應(yīng)環(huán)境的變化同時(shí)存在嚴(yán)重振蕩,偏差較大的情況,提出一種人工智能控制方法--模糊控制法,進(jìn)行系統(tǒng)分析,模糊控制規(guī)則確定以及FIS編輯器參數(shù)設(shè)置等,完成了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。最后搭建出光伏發(fā)電MPPT人工智能控制系統(tǒng)的仿真模型,設(shè)置相關(guān)參數(shù)。通過(guò)仿真結(jié)果的比較和分析驗(yàn)證了模糊控制法的有效性和可行性。
標(biāo)簽: boost電路 mppt 光伏發(fā)電系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2022-06-21
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本文圍繞光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的高效率發(fā)電技術(shù)和逆變控制技術(shù)進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:(1)研究了單相全橋光伏離網(wǎng)逆變器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),詳細(xì)分析了全橋逆變電路的工作原理。研究了面積中心等效SPWM控制算法及電壓電流雙閉環(huán)PI控制算法,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)逆變器的穩(wěn)壓控制。(2)重點(diǎn)研究了光伏陣列的輸出特性、最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制算法和蓄電池充電特性。在對(duì)比分析幾種常見(jiàn)MPPT控制算法的基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)型變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察的MPPT控制方法,同時(shí)介紹了幾種實(shí)現(xiàn)MPPT算法的常用DCIDC變換電路,對(duì)Boost變換電路的原理進(jìn)行了分析,并基于Boost電路建立了改進(jìn)型變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法MPPT控制系統(tǒng)的Matlab/Simulink仿真模型,仿真結(jié)果表明改進(jìn)型變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察的MPPT算法能有效地跟蹤太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的最大功率點(diǎn),提高了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能;設(shè)計(jì)了帶MPPT和恒壓充電功能的光伏充電控制器,有效地提高了光伏陣列的利用率并實(shí)現(xiàn)了蓄電池充電控制的優(yōu)化。(3)給出了20KW光伏離網(wǎng)逆變器的主電路元件參數(shù)及部分硬件電路的原理圖設(shè)計(jì)。(4)給出了詳細(xì)的軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和各功能子模塊的軟件流程圖.重點(diǎn)闡述了帶死區(qū)補(bǔ)償?shù)腄SPWM控制信號(hào)、穩(wěn)壓控制及信號(hào)檢測(cè)的軟件實(shí)現(xiàn)方法。
上傳時(shí)間: 2022-06-21
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USB-PD快充和Type-C測(cè)試方案USB-PD(Power Delivery)是基于USB Type-C的供電標(biāo)準(zhǔn),最大功率可達(dá)100W雖然USB-PD快充越來(lái)越熱,但行業(yè)內(nèi)并沒(méi)有針對(duì)快充的測(cè)試工具,ZLG致遠(yuǎn)電子正式發(fā)布USB-PD測(cè)試方案,并提供免費(fèi)上門測(cè)試!1、USB Type-C簡(jiǎn)介Type-C是USB接口的一種形式,不分正反兩面均可插入,支持USB標(biāo)準(zhǔn)的充電、數(shù)據(jù)傳輸、視頻傳輸、音頻傳輸、顯示輸出等功能。支持USB-PD后則可實(shí)現(xiàn)高達(dá)100W的電源供電。本文涉及的USB-PD就是通過(guò)Type-C的“配置通道引腳CC'(圖1)進(jìn)行通訊的。USB-PD物理層使用單線通訊(Type-C配置通道CO,為了增強(qiáng)抗干擾能力并均衡直流分量,發(fā)送協(xié)議數(shù)據(jù)時(shí),物理層先使用4b/5b編碼對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,再使用雙相標(biāo)記編碼(BMO對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換,最終將信號(hào)輸出到CC線上。接收的過(guò)程和發(fā)送的過(guò)程相反,具體過(guò)程如圖2所示。發(fā)送者或接收者通常為 USB PD控制器或微處理器。對(duì)USB-PD協(xié)議進(jìn)行分析時(shí),只能通過(guò)CC線上傳輸?shù)男盘?hào),其分析過(guò)程其實(shí)就類似于接收者的行為。
上傳時(shí)間: 2022-06-24
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該電路使用霍爾傳感器,BLDC驅(qū)動(dòng)板滑板車驅(qū)動(dòng)板最大功率600W含有STM32固件驅(qū)動(dòng)樣例。特點(diǎn)如下:連接簡(jiǎn)單,學(xué)習(xí)上手很快。支持各類直流無(wú)刷電機(jī)BLDC,如,滑板車電機(jī)、電動(dòng)車電機(jī)、光軸BLDC電機(jī)、硬盤電機(jī)也是這類電機(jī)等一切帶霍爾的直流無(wú)刷電機(jī)。12~60V輸入電壓 ,最大電流10A,最大功率600W。
標(biāo)簽: BLDC
上傳時(shí)間: 2022-07-01
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