基于实验分析的热电发电改进MPPT算法研究
发布时间：2021-08-22 03:11
热电发电实验将4片热电片（TG12-6-024）串联,利用搭建的实验台模拟自然热空气温度、热空气流速来改变温差,进而分析热电片电压、电阻与温差的关系。通过接入可调电阻寻得最大功率点,绘制热电片的P—R,P—U特性曲线。针对实验数据,在Matlab构建电源、温差发电组件模型,利用传统电导增量法控制输出。仿真结果与实验数据误差小于6%,追踪速度在10 ms左右。在观察分析P—U曲线的基础上对经典MPPT算法进行改进。仿真结果表明:相比于传统的经典算法,改进后MPPT能够在2.2 ms内实现最大功率跟踪并保持稳定,并且适用于实际大温差剧烈波动下的跟踪控制。
【文章来源】：电气传动. 2020,50(10)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
实验台模型图
实验将4片热电片串联，出口温度在180℃，200℃，250℃的3个工况下，相应的空气流速分别为12.8 kg/h,14.5 kg/h,16.2 kg/h的9个实验工况。热电片冷热两端测量时的开路温差从5℃开始，以梯度近似5℃递增，表1为不同的温差对应不同的电压，针对热空气流动方向造成串联时各个热电片的温差不相等，取4片热电片的平均温差来表示整体热电片串联时的温差大小，画出图2所示热电片串联时的开路电压Uoc与温差ΔT的曲线图。从图2的曲线图可以看出热电片的温差与开路电压大致呈线性关系，并且在不同的流速下也呈现相同的线性关系。
在不改变热电片串联方式和数量，保持空气流速不变，加热器出口温度分别是180℃，200℃，250℃下改变负载电阻的阻值大小，根据实验测得的数据绘制成图3所示的P—R特性曲线。由图3可看出热电片的输出功率都存在唯一的最大值。虽然热电片的内阻会随着温差的变化改变，但是由于其受温差的变化幅度相对较小，通过式（4）近似为10Ω。最大功率点对应的负载为最佳匹配阻值[13]，此时内阻与负载电阻相等即Rin=RL。然后对上述3种出口温度，分别调整空气流速12.8 kg/h,14.5 kg/h,16.2 kg/h，从而更加细致地探求温度与最大输出功率值之间的关系，并总结得出表2数据。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进扰动观测法的光伏阵列MPPT算法研究[J]. 陈霞,赵峰印,王爱玉,胡亚超,卢正通,聂兴成. 电气传动. 2017(03)
本文编号：3356882
【文章来源】：电气传动. 2020,50(10)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
实验台模型图
实验将4片热电片串联，出口温度在180℃，200℃，250℃的3个工况下，相应的空气流速分别为12.8 kg/h,14.5 kg/h,16.2 kg/h的9个实验工况。热电片冷热两端测量时的开路温差从5℃开始，以梯度近似5℃递增，表1为不同的温差对应不同的电压，针对热空气流动方向造成串联时各个热电片的温差不相等，取4片热电片的平均温差来表示整体热电片串联时的温差大小，画出图2所示热电片串联时的开路电压Uoc与温差ΔT的曲线图。从图2的曲线图可以看出热电片的温差与开路电压大致呈线性关系，并且在不同的流速下也呈现相同的线性关系。
在不改变热电片串联方式和数量，保持空气流速不变，加热器出口温度分别是180℃，200℃，250℃下改变负载电阻的阻值大小，根据实验测得的数据绘制成图3所示的P—R特性曲线。由图3可看出热电片的输出功率都存在唯一的最大值。虽然热电片的内阻会随着温差的变化改变，但是由于其受温差的变化幅度相对较小，通过式（4）近似为10Ω。最大功率点对应的负载为最佳匹配阻值[13]，此时内阻与负载电阻相等即Rin=RL。然后对上述3种出口温度，分别调整空气流速12.8 kg/h,14.5 kg/h,16.2 kg/h，从而更加细致地探求温度与最大输出功率值之间的关系，并总结得出表2数据。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进扰动观测法的光伏阵列MPPT算法研究[J]. 陈霞,赵峰印,王爱玉,胡亚超,卢正通,聂兴成. 电气传动. 2017(03)
本文编号：3356882
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