多端口變換器拓撲及功率管理研究.pdf

1、開發(fā)利用新能源能有效地解決能源危機和生態(tài)環(huán)境污染問題，但是大多數(shù)新能源易受到外部條件影響，存在著能量密度低、電力供應不穩(wěn)定、不連續(xù)等特點。多端口變換器(Multi-Port Converter，MPC)作為一種新型的電力電子變換器裝置，可以有效結(jié)合新能源與儲能元件，形成多能源混合供電系統(tǒng)以實現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)高效的供電，同時提高變換器功率密度及暫態(tài)響應速度。論文研究了降壓型和升壓型MPC拓撲及其功率管理系統(tǒng)。
　　在降壓型MPC研究中，以

2、光伏為主要能源，以電網(wǎng)或柴油發(fā)電機為輔助，提出了降壓型MPC儲能系統(tǒng)架構(gòu)，選用雙相Buck變換器并聯(lián)組成降壓型MPC拓撲結(jié)構(gòu)，以蓄電池恒流充電為目標，研究了其小信號模型，并設計了雙輸入單輸出的恒流充電控制系統(tǒng)以簡化蓄電池的剩余電量檢測算法。在MATLAB/SIMULINK中建立了雙相降壓變換器的帶寄生參數(shù)的時域模型，驗證了恒流充電控制系統(tǒng)在光伏輸入功率波動下的效果，并在硬件樣機中進行了相應工況下的實驗驗證。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)實現(xiàn)了光伏最

3、大功率追蹤工況下的恒流充電，并且在光伏功率輸出突變的情況下仍能控制恒流充電。
　　以光伏電池和蓄電池作為輸入能源，提出了升壓型可同時連接低壓光伏電池、蓄電池和負載（獨立負載或電網(wǎng)）的MPC拓撲，實現(xiàn)光伏與蓄電池、電網(wǎng)之間的能量交換，并給出此拓撲的推導過程。根據(jù)系統(tǒng)可能的運行工況，提出了三種模式運行狀態(tài)并詳細闡述了其工作原理，結(jié)合電路的工作波形對其工作過程進行具體的分析、計算并建模;在此基礎上，提出了占空比調(diào)制+移相角調(diào)制(PWM+