便携式光伏逆变器设计

发布时间：2017-05-28 16:00

  本文关键词：便携式光伏逆变器设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在家庭户外旅行,野外医疗,特种作业场合,需要便携式移动电源来为重要负载供电。目前市场上的光伏类移动电源系统普遍具有设备笨重,充电模式单一,在光照发生突变的情况下,光伏电源输出能力不稳定的缺点。研究“便携式光伏移动电源”关键技术,在自然灾害、军事、医院等场合有广阔的应用前景。本课题研究的是非隔离光伏逆变结构,主电路使用智能功率模块搭建,智能功率模块可靠性高,集开关管,驱动,保护电路于一体,设计简单可靠,本课题采用的功率模块可工作在更高频率,将减小逆变器设备的滤波器体积,使得光伏电源更加便携。本课题提出针对光照突变以及最大功率点附件扰动的最大功率追踪算法,给出相应的原理说明,数学模型和算法流程图。文中对最大功率追踪电路和单相逆变器电路进行了小信号建模分析,并且设计了相应的控制器,在数学分析软件Mathcad中验证了设计的PI控制器的合理性。本课题设计光伏逆变器样机一套,其中涉及到硬件和软件方面内容。本论文具体工作内容包含:硬件设计和软件设计。硬件分为智能功率模块用法,磁性元件设计,供电电源设计,检测电路和信号调理电路设计,软件主要是基于DSP28335算法程序的编程实现。课题研制出便携式光伏移动电源样机一套,可作户外便携式移动电源使用,可稳定输出220V/50Hz电压且电流波形畸变率小,样机在2015年上海国际工业博览会上展示且获高校区二等奖。
【关键词】：便携式移动电源 最大功率追踪 光伏逆变器 小信号建模
【学位授予单位】：上海电机学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 本课题研究的背景和意义10
• 1.2 国内外便携式光伏逆变器研究现状10-12
• 1.3 便携式移动电源设计指标12
• 1.4 论文主要研究工作12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 第二章 光伏逆变器的结构和原理14-18
• 2.1 光伏发电系统构成14-15
• 2.2 光伏逆变器基本拓扑结构15-17
• 2.2.1 按是否隔离分类15-16
• 2.2.2 按功率变换的级数分类16-17
• 2.3 本设计选用拓扑及原因17
• 2.4 本章小结17-18
• 第三章 光伏逆变系统的最大功率追踪18-27
• 3.1 光伏电池等效电路和数学模型18-20
• 3.2 光伏最大功率追踪原理20-21
• 3.3 光伏最大功率追踪常用MPPT策略21-22
• 3.4 本课题提出的光伏最大功率追踪算法22-26
• 3.5 本章小结26-27
• 第四章 光伏逆变器的建模与控制策略27-41
• 4.1 MPPT变换器建模27-31
• 4.2 单相逆变器建模31-35
• 4.3 逆变器控制参数的设计35-40
• 4.3.1 瞬时值内环参数设计35-38
• 4.3.2 平均值外环的设计38-40
• 4.4 本章小结40-41
• 第五章 光伏逆变器的硬件和软件设计41-62
• 5.1 主回路参数计算及器件选型41-46
• 5.2 光伏逆变器供电系统46-47
• 5.3 光伏逆变器IGBT驱动方案47-50
• 5.4 辅助电源设计50-56
• 5.5 电流电压检测及信号调理电路设计56-59
• 5.6 功率电感设计59
• 5.7 软件设计59-61
• 5.7.1 控制单元框图结构59-60
• 5.7.2 软件设计与实现60-61
• 5.8 本章小结61-62
• 第六章 系统调试及其实验结果分析62-72
• 6.1 实验概述62-63
• 6.2 实验过程63-71
• 6.2.1 功率电感测试63-64
• 6.2.2 MPPT电路的调试64-69
• 6.2.3 单相逆变器的调试69-71
• 6.3 本章小结71-72
• 第七章 总结与展望72-74
• 7.1 论文总结72
• 7.2 工作展望72-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-79
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 储健,许镇琳;应急逆变器群的集中控制[J];中国照明电器;2001年09期

2 李建辉,韩光宇,钟实;逆变器产生的干扰及抑制[J];中国设备工程;2005年04期

3 郑沃奇;;广州地铁2号线车辆辅助逆变器[J];机车电传动;2006年05期

4 张劲松;;浅谈逆变器的使用[J];中国科技信息;2007年18期

5 李红新;周林;郭珂;战祥真;雷建;;Z源逆变器最新进展及应用研究[J];电源技术;2013年03期

6 高潮,徐宏凯,于泉;富士电机公司的逆变器与伺服技术的发展状况[J];电气传动;2000年01期

7 林航空,仲田清(日);日立制作所开发逆变器控制的新动向[J];国外内燃机车;2000年02期

8 邹云屏,成功,丁凯;模型参考自适应控制逆变器的研究[J];通信电源技术;2000年03期

9 李剑 ,康勇 ,陈坚;带模糊调节的重复控制器在逆变器中的应用[J];电气传动;2001年06期

10 胡兵,陶生桂,毛明平;现场可编程门阵列在逆变器控制系统中的应用[J];同济大学学报(自然科学版);2002年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈永利;霍艳军;;组合式三相正弦逆变器控制软件设计[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

2 费雯丽;袁佳歆;陈立;;基于免疫算法的单相逆变器多目标最优控制策略研究[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

3 李红利;方文俊;仇书文;;基于60°坐标系的五电平逆变器研究[A];第22届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第4届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2012年

4 郭建勇;方如举;李献伟;;光伏并网逆变器伪孤岛现象的研究[A];2012中国智能电网学术研讨会论文集[C];2012年

5 李金刚;马鑫;钟彦儒;;新型中频正弦波逆变器控制方法实现的研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

6 石志学;王金峰;金传付;吉文杰;郭艳鹏;陈可;;500kW光伏并网逆变器控制系统设计和实现[A];中国计量协会冶金分会2013年会论文集[C];2013年

7 葛兴来;冯晓云;;逆变器无拍频控制策略研究[A];2008年中国铁道学会牵引动力学术年会——动车组、大功率交流传动机车研讨会论文集[C];2008年

8 叶楠;何中一;孟宪会;邢岩;;逆变器电流滞环控制技术研究[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年

9 张少杰;段铁群;杨勇;张亮;;1kW潮流能发电装置逆变器SVPWM技术的研究与应用[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年

10 郭同生;黎辉;杨旭;王兆安;;UPS逆变器反馈控制误差分析与改进方法[A];第二届全国特种电源与元器件年会论文集[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 上海 苏成富;一款新型逆变器控制芯片LX1692IDW简介[N];电子报;2013年

2 周志敏;新一代UPS的发展趋势[N];人民邮电;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李湘峰;逆变器的能控性分析及m模态控制[D];华南理工大学;2015年

2 HOANG THI THU GIANG;并网逆变器并联运行方法研究[D];华南理工大学;2016年

3 郭志强;分布式发电及分散式微电网控制策略的研究[D];北京理工大学;2015年

4 邵章平;三电平光伏并网逆变器的模块化控制研究[D];合肥工业大学;2015年

5 施永;微网系统逆变及组网关键技术研究[D];合肥工业大学;2015年

6 刘芳;基于虚拟同步机的微网逆变器控制策略研究[D];合肥工业大学;2015年

7 邓凯;开关电感型准Z源光伏并网逆变系统关键技术研究[D];东南大学;2015年

8 房绪鹏;Z源逆变器研究[D];浙江大学;2005年

9 陈艳;光伏发电系统中Z源逆变器的控制技术研究[D];重庆大学;2012年

10 汤雨;Z源逆变器研究[D];南京航空航天大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王敬明;小型风力发电单相正弦波逆变器的研究[D];内蒙古大学;2015年

2 冯莉;户用型三相四桥臂光伏逆变器控制策略研究[D];燕山大学;2015年

3 张晓静;单级非隔离型双Zeta逆变器[D];燕山大学;2015年

4 王泉策;光伏并网微逆变器研究[D];燕山大学;2015年

5 马思曼;三相逆变器多机并网系统谐振机理与抑制策略研究[D];燕山大学;2015年

6 卢浩;三相光伏逆变器的智能控制技术的研究[D];安徽大学;2015年

7 陈月;大功率串并式磁共振无线电能传输系统研究[D];江南大学;2015年

8 刘杰;3kW单相光伏并网逆变器的研制[D];西南交通大学;2015年

9 刘海利;高升压比电流连续型Quasi-Z源逆变器及其并网控制研究[D];西南交通大学;2015年

10 张泽斌;具有LVRT能力的光伏并网逆变器控制策略研究[D];宁夏大学;2015年

  本文关键词：便携式光伏逆变器设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：402927