用于独立光伏发电系统的LLC集成型三端口直流变换器研究

发布时间：2017-11-09 02:25

  本文关键词：用于独立光伏发电系统的LLC集成型三端口直流变换器研究

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【摘要】：可再生能源系统是解决环境问题和能源危机有效的途径,其在世界范围内得到了广泛的研究。独立光伏发电系统作为一种典型的可再生能源系统,广泛应用在卫星和微电网等场合。通过让交错并联Boost电路和全桥LLC谐振变换器共用全桥开关单元,本文针对独立光伏发电系统的应用场合,提出了一种LLC集成型三端口变换器。该变换器可以同时连接光伏电池板、储能蓄电池和负载单元,具有功率开关数量少、成本低和任意两个端口间单级功率变换等特点。在PWM+PFM混合调制策略下,该三端口变换器可以实现光伏到负载的宽直流增益范围、小输入电流纹波和灵活的端口间功率流控制。在宽端口电压和端口功率范围内,所有功率开关管均可以实现ZVS软开关。同时,所有副边整流二极管均可实现ZCS软开关,且不存在反向恢复等问题。这对于减小开关损耗、开关管电压应力和系统电磁干扰等均具有重要的作用。该文首先给出了拓扑的合成过程、端口间功率流分析和具体工作过程分析。根据不同的谐振状态,变换器工作分为了两种不同的工作模式。然后,论文对变换器的增益、输入电流纹波和ZVS软开关等主要特性进行了详细的分析与比较。之后建立了该三端口变换器主要器件的损耗模型,给出了变换器的参数设计与优化流程。针对独立光伏发电系统的多目标控制等特点,设计了一种可以同时实现输出电压控制、光伏最大功率追踪控制(Maximum Power Point Tracking,MPPT)和蓄电池充放电管理的多环控制策略。最后,搭建了LLC集成型三端口变换器的仿真平台和实验样机,仿真和实验结果验证了变换器与系统在工作原理、工作特性和系统控制等方面分析的正确性与优越性。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM46;TM615

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 赵志英;龚春英;秦海鸿;;高频变压器分布电容的影响因素分析[J];中国电机工程学报;2008年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 吴红飞;基于功率流分析与重构的直流变换器拓扑衍生理论和方法[D];南京航空航天大学;2012年

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本文编号：1159918