节能光伏系统双向DC变换装置设计与研究--基于新能源汽车光伏充电站_百 ...

图1光伏充电站结构
逆变器,用来将光伏电池发出的直流电转换为电网需要的交流电。显然,逆变器的效率无法达到100%,因此,个光伏并网发电系统的总效率大概只能维持在10%右。为了克服上述问题,一方面是持续研发转换效率更高的光伏电池,另外,从系统控制层面出发,完成光伏电池的输出功率的最大化。光伏电池在使用过程中,
受到外界温度、光照强度以及加带负载的影响,对于不同的外界条件,光伏电池最大功率点也在发生着变化,实现准确的跟踪就能时时刻刻获得光伏电池的最优工完成能量转换的最大化。
图2功率测量电路
由公式(1)可知,光伏电池的输出阻抗等于负载阻抗可以获得最大的输出功率。因此,追求光伏电池的最大功率点实质上就是对系统负载阻抗和光伏电池输出阻抗进行合理匹配。一般情况下,实现最大功率点的跟踪,
通过采用不同的控制方式(开环控制和闭环控制)
制起来比较简单,但是过于依赖光伏电池的固有输出特从实践层面上,只能实现近似的跟踪,效率不高。针对考虑引入负反馈技术,采用闭环控制,
池的输出电压和输出电流进行采集和控制,实现对最大功率点的跟踪。其中,扰动观察法是最常用的一种方法,
过对光伏电池的电压以及电流进行扰动,观察光伏电池不断波动的输出功率,通过比较扰动前后的功率,
图3Buck-Boost电路
VT导通区间
VT管导通时,电源U c电压全部加到电感L
流经电感的电流i L呈线性增长,电路中的二极管由于阴极承受高电位而处于关断状态,电容C作为电源给负载供t=t on时,电感电流i L增长至最大值i Lmax,增加量记为1)
其中,T为触发脉冲周期,ρ为占空比。
2VT关断区间
当VT管关断时,二极管将导通,电源与电感之间的线路被切断,电流i L将借助二极管续流。在VT导通区间积累的能量将通过续流二极管向电容C和电阻R
电感电流i L将线性减小直至到0,减小量记为Δi L(2)
在稳定工作的前提下,每个周期中,VT导通时,
电流增加量与VT截止时电感电流减小量恒等。
装置的设计已经历三个发展阶段,第一阶段是采用单向DC/DC变换器实现能量转换,第二阶段采用两重单向
图4DC/DC变换装置设计
功率流动方向
输入输出
双向DC/DC变换装置
DC/DC变换装置目前在包括新能源汽车在内的各领域得到了越来越多的应用。随着微电子技术、
体封装技术的不断提高,变换装置的转换效率比以前更应用也更加简便。DC/DC变换装置的优劣直接决定了系统工作性能,因此,对于它的研究具有非常重要的意义。
参考文献:
李宁,等.电动汽车光伏充电站能量优化管理
业学院学报:综合版,2019,19(9).

本文发布于:2024-09-20 11:46:41,感谢您对本站的认可!

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