光伏升压DC/DC功率变换器的设计与研究
发布时间：2021-10-10 15:46
随着石化资源的日渐枯竭,将太阳能转化成电能是目前比较普遍的一种应用方式,但是在转换的过程中,太阳能电池的光电转换效率低下一直是一个困扰太阳能大面积应用的关键问题。所以,研究怎样高效率的利用太阳能进行发电就成了光伏发电的重点研究领域。提高太阳能电池的功率输出效率和优化太阳能电池的后级功率变换电路的结构是高效利用太阳能进行发电的两个重点研究方向。本文将交错并联技术引入到光伏发电系统的DC/DC功率变换器中,以TMS320C28035作为控制芯片,设计了满足在光伏发电系统中能有效进行最大功率点跟踪的满载功率为500W的DC/DC功率变换器,通过在太阳能电池阵列模拟器上进行测试,各项结果达到了设计要求。本文主要完成以下几方面的工作：（1）对实际工程中常用的几种MPPT控制算法进行了介绍,重点研究了扰动观察法和电导增量法,通过仿真研究指出了扰动观察法和电导增量法的优点和不足,电导增量法更具有工程应用价值；（2）针对光伏发电系统对功率变换电路的特殊要求,提出使用交错并联Boost电路作为太阳能电池板的后级功率变换电路,研究了交错并联Boost电路的工作模式并对交错并联Boost电路进行建模,为后面...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 光伏发电系统结构
1.3 课题研究内容
1.4 本文结构
第2章 太阳能电池与MPPT算法研究
2.1 引言
2.2 光伏发电原理
2.2.1 太阳能电池阵列结构
2.2.2 太阳能电池工作原理
2.3 太阳能电池的仿真模型
2.3.1 太阳能电池的建模与仿真
2.3.2 太阳能电池的电气特性分析
2.4 MPPT控制算法
2.4.1 MPPT简介
2.4.2 扰动观察法
2.4.3 电导增量法
2.4.4 MPPT仿真跟踪分析
2.5 本章小结
第3章 光伏升压DC/DC变换器拓扑结构与控制研究
3.1 引言
3.2 常用光伏DC/DC功率变换器
3.3 交错并联Boost工作原理与建模
3.3.1 光伏系统对变换器的特殊要求
3.3.2 两相交错并联Boost电路的建模
3.3.3 交错并联纹波分析
3.4 LLC谐振电路的工作原理
3.5 系统控制设计
3.5.1 交错并联Boost电路小信号模型
3.5.2 控制策略
3.6 本章小结
第4章 光伏升压DC/DC变换器软硬件设计
4.1 引言
4.2 总体设计方案
4.3 硬件设计
4.3.1 交错并联Boost变换器参数设计
4.3.2 LLC谐振电路参数设计
4.3.3 控制电路设计
4.3.4 驱动和采样电路设计
4.4 软件设计
4.4.1 软件的总体设计
4.4.2 主程序设计
4.4.3 中断服务子程序设计
4.4.4 后台系统任务程序设计
4.4.5 A/D算法程序设计
4.5 实验结果与分析
4.5.1 主电路运行分析
4.5.2 MPPT跟踪实验的结果与分析
4.6 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间所做的工作
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LLC隔离的光伏并网逆变器研究[J]. 乔世波,卢乐,路凯飞,王冠男. 现代电子技术. 2013(18)
[2]采用双环控制并联交错模拟PFC的研究[J]. 江剑峰,曹中圣,杨喜军,雷淮刚. 电力电子技术. 2011(09)
[3]基于改进变步长电导增量法光伏阵列MPPT研究[J]. 郭明明,沈锦飞. 电力电子技术. 2011(07)
[4]交错并联Boost PFC变换器设计[J]. 陈文明,黄如海,谢少军. 电源学报. 2011(04)
[5]基于UCC28070单相双重并联交错式BoostPFC的设计[J]. 王永祥,孙奉娄. 电源技术. 2011(05)
[6]交错并联Boost PFC电路的研究[J]. 郭超,韦力. 现代电子技术. 2011(10)
[7]一种应用于光伏系统MPPT的变步长扰动观察法[J]. 朱铭炼,李臣松,陈新,龚春英. 电力电子技术. 2010(01)
[8]具有开关电容的隔离型交错并联Boost变换器[J]. 汪东,赵一,石健将,何湘宁. 中国电机工程学报. 2009(21)
[9]我国太阳能光伏发电技术应用综述[J]. 尹淞,郝继红. 电力技术. 2009(03)
[10]浅谈太阳能发电技术及其在我国的应用发展[J]. 郝丽,陈超,崔永兴. 科技信息. 2009(17)
硕士论文
[1]基于半桥LLC谐振变换器的LED驱动电源的设计[D]. 胡先东.安徽大学 2013
[2]基于直流母线的组合式光伏发电系统[D]. 王晓坤.浙江大学 2013
[3]单相非隔离型光伏并网逆变器DC-AC变换的研究与实现[D]. 邓斌.山东大学 2012
[4]半桥LLC谐振DC/DC变换器的研究[D]. 童辉.南京理工大学 2012
[5]一种新型交错并联BoostPFC技术的研究[D]. 郭超.西安科技大学 2011
[6]光伏发电系统MPPT技术的研究与实现[D]. 陈爱龙.电子科技大学 2011
[7]LLC谐振式DC/DC变换器的研究[D]. 李宏凯.西安理工大学 2010
本文编号：3428673
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 光伏发电系统结构
1.3 课题研究内容
1.4 本文结构
第2章 太阳能电池与MPPT算法研究
2.1 引言
2.2 光伏发电原理
2.2.1 太阳能电池阵列结构
2.2.2 太阳能电池工作原理
2.3 太阳能电池的仿真模型
2.3.1 太阳能电池的建模与仿真
2.3.2 太阳能电池的电气特性分析
2.4 MPPT控制算法
2.4.1 MPPT简介
2.4.2 扰动观察法
2.4.3 电导增量法
2.4.4 MPPT仿真跟踪分析
2.5 本章小结
第3章 光伏升压DC/DC变换器拓扑结构与控制研究
3.1 引言
3.2 常用光伏DC/DC功率变换器
3.3 交错并联Boost工作原理与建模
3.3.1 光伏系统对变换器的特殊要求
3.3.2 两相交错并联Boost电路的建模
3.3.3 交错并联纹波分析
3.4 LLC谐振电路的工作原理
3.5 系统控制设计
3.5.1 交错并联Boost电路小信号模型
3.5.2 控制策略
3.6 本章小结
第4章 光伏升压DC/DC变换器软硬件设计
4.1 引言
4.2 总体设计方案
4.3 硬件设计
4.3.1 交错并联Boost变换器参数设计
4.3.2 LLC谐振电路参数设计
4.3.3 控制电路设计
4.3.4 驱动和采样电路设计
4.4 软件设计
4.4.1 软件的总体设计
4.4.2 主程序设计
4.4.3 中断服务子程序设计
4.4.4 后台系统任务程序设计
4.4.5 A/D算法程序设计
4.5 实验结果与分析
4.5.1 主电路运行分析
4.5.2 MPPT跟踪实验的结果与分析
4.6 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间所做的工作
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LLC隔离的光伏并网逆变器研究[J]. 乔世波,卢乐,路凯飞,王冠男. 现代电子技术. 2013(18)
[2]采用双环控制并联交错模拟PFC的研究[J]. 江剑峰,曹中圣,杨喜军,雷淮刚. 电力电子技术. 2011(09)
[3]基于改进变步长电导增量法光伏阵列MPPT研究[J]. 郭明明,沈锦飞. 电力电子技术. 2011(07)
[4]交错并联Boost PFC变换器设计[J]. 陈文明,黄如海,谢少军. 电源学报. 2011(04)
[5]基于UCC28070单相双重并联交错式BoostPFC的设计[J]. 王永祥,孙奉娄. 电源技术. 2011(05)
[6]交错并联Boost PFC电路的研究[J]. 郭超,韦力. 现代电子技术. 2011(10)
[7]一种应用于光伏系统MPPT的变步长扰动观察法[J]. 朱铭炼,李臣松,陈新,龚春英. 电力电子技术. 2010(01)
[8]具有开关电容的隔离型交错并联Boost变换器[J]. 汪东,赵一,石健将,何湘宁. 中国电机工程学报. 2009(21)
[9]我国太阳能光伏发电技术应用综述[J]. 尹淞,郝继红. 电力技术. 2009(03)
[10]浅谈太阳能发电技术及其在我国的应用发展[J]. 郝丽,陈超,崔永兴. 科技信息. 2009(17)
硕士论文
[1]基于半桥LLC谐振变换器的LED驱动电源的设计[D]. 胡先东.安徽大学 2013
[2]基于直流母线的组合式光伏发电系统[D]. 王晓坤.浙江大学 2013
[3]单相非隔离型光伏并网逆变器DC-AC变换的研究与实现[D]. 邓斌.山东大学 2012
[4]半桥LLC谐振DC/DC变换器的研究[D]. 童辉.南京理工大学 2012
[5]一种新型交错并联BoostPFC技术的研究[D]. 郭超.西安科技大学 2011
[6]光伏发电系统MPPT技术的研究与实现[D]. 陈爱龙.电子科技大学 2011
[7]LLC谐振式DC/DC变换器的研究[D]. 李宏凯.西安理工大学 2010
本文编号：3428673
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3428673.html
