應用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)隔離型DC-DC變換器.pdf

1、世界范圍內(nèi)使用化石能源帶來的環(huán)境問題和傳統(tǒng)能源的日益枯竭挑戰(zhàn)著人類工業(yè)文明的可持續(xù)發(fā)展。幸運的是，在眾多的可再生能源資源中，太陽能作為人類取之不盡、用之不竭的清潔能源，將成為本世紀備受矚目的替代能源，但其也面臨著光伏電池板能量轉(zhuǎn)換效率較低的問題，因此提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體效率是個急需解決的問題。
　　現(xiàn)階段光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中Boost變換器在夏天光照較強，溫度較高，光伏串輸出電壓較低，變換器以低效率處理著較大的功率，反之在冬天變換

2、器以高效率處理著低功率，其存在著DC-DC變換器的工作效率和光伏串的輸出功率沒有配合的問題，影響了整個系統(tǒng)的功率變換效率。因此本文提出了一種輸入并聯(lián)，輸出串聯(lián)的高效隔離型DC-DC變換器，使絕大部分功率直接通過高效率直流變換器直接傳輸?shù)街绷髂妇€或者負載，而功率補償器即受控電壓源電壓則用于補償母線電壓與直流變換器輸出電壓的差值，能夠提高發(fā)電系統(tǒng)在全輸入電壓范圍內(nèi)的工作效率。
　　本文首先根據(jù)太陽能電池的工程數(shù)學模型推出光伏電池的輸出

3、特性，然后根據(jù)功率補償器的原理，確定輸入源的選擇并推導出輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)的高效隔離型DC-DC變換器拓撲，并在此基礎上確定電路的具體選擇，通過損耗分析驗證系統(tǒng)的高效性，其次對該變換器進行小信號建模，通過對電壓調(diào)節(jié)器的設計保證系統(tǒng)在兩種工作模式下均能穩(wěn)定工作。
　　為了驗證所提出的變換器的可行性和高效性，本文在實驗室研制了一臺1kW的原理樣機，對系統(tǒng)主電路的參數(shù)進行了設計，并進行實驗驗證。實驗結(jié)果表明IPOS DC-DC變換器的工作