基于組合脈沖單元的光伏多端口DC-DC變換器設(shè)計.pdf

1、為了適應(yīng)多種能源組合利用、各單元之間能量自由流動的需求，各種新型變換器應(yīng)運而生。在此背景下，對獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中各種類型的變換器進行了深入研究，在此基礎(chǔ)上提出一種多端口光伏發(fā)電DC/DC變換器，使用ARM芯片進行電路設(shè)計，并進行理論和實驗研究。
　　首先，研究了光伏發(fā)電領(lǐng)域各種類型的DC/DC變換器，針對光伏發(fā)電中對多端口變換及最大功率點跟蹤等要求，提出了一種基于組合脈沖單元的多端口變換器(Multiple ports Conve

2、rter, MPC)，該變換器改進優(yōu)化了直流單元，能更好的實現(xiàn)MPPT;給出了各工作狀態(tài)下MPC的理論分析，得到了關(guān)鍵器件的應(yīng)力參數(shù)。
　　其次，詳細分析了光伏電池的電氣特性，給出其工程用模型，建立基于Matlab/Simulink的光伏陣列仿真模型，對常用的最大功率點追蹤控制方法進行了理論研究與總結(jié)對比。
　　再次，研究Buck變換器實現(xiàn)MPPT的工作原理，將MPPT應(yīng)用在所提出的MPC中，針對改進型MPC驗證了擾動觀察法

3、的有效性;確立了對變換器中光伏電池板采用MPPT控制，全橋變換器部分采用移相調(diào)壓控制，從而實現(xiàn)了太陽能光伏電池板和全橋變換器的獨立控制。搭建了基于Matlab/Simulink的仿真平臺，仿真結(jié)果驗證了所提出的MPC三個端口協(xié)調(diào)運行的有效性。
　　最后，設(shè)計了主功率電路，進行了以LPC2131為核心的控制電路的軟硬件設(shè)計，完成了驅(qū)動電路、采樣電路、信號調(diào)理電路和移相信號發(fā)生電路的設(shè)計，制作了小功率原理樣機并對該系統(tǒng)進行了實驗驗證。