隨著鋰電池技術(shù)的發(fā)展和節(jié)能環(huán)保概念的普及,大容量鋰離子電池在大功率場(chǎng)合的應(yīng)用前景也越來越廣闊,比如電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、混合動(dòng)力汽車、太陽能發(fā)電系統(tǒng)等新能源以及航空航天領(lǐng)域。 但是鋰離子電池組串聯(lián)使用時(shí)容量不均衡的問題大大限制其廣泛應(yīng)用,加入均衡電路是有效的解決方法。尤其是對(duì)于大容量的鋰電池組,價(jià)格昂貴,更是需要有效可靠的均衡電路與均衡策略。可以說,要實(shí)現(xiàn)大容量鋰離子電池在大功率場(chǎng)合的廣泛應(yīng)用,電池單體的有效均衡是目前的技術(shù)瓶頸之一。因此深入研究鋰離子電池組均衡電路的關(guān)鍵問題很有意義。 本文主要研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容: 1.總結(jié)和比較了現(xiàn)在均衡電路的研究現(xiàn)狀,包括均衡拓?fù)浜涂刂撇呗浴?2.結(jié)合均衡電路的需要,對(duì)鋰電池的特性做了詳細(xì)的測(cè)試和深入的研究,得出了對(duì)均衡有指導(dǎo)意義的結(jié)論。 3.介紹了本課題所采用的鋰離子電池組均衡電路的工作原理和設(shè)計(jì)流程,并給出了具體電路和參數(shù)設(shè)計(jì)的結(jié)果。 4.基于鋰離子電池的特性,提出了新穎的過均衡加滯環(huán)控制的方案。最后,給出了實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果,驗(yàn)證了方案的可行性。 5.基于本文的研究工作對(duì)串聯(lián)鋰離子電池的均衡做了一些總結(jié)和展望。
標(biāo)簽: 串聯(lián) 鋰離子電池組 均衡電路
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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環(huán)境的不斷污染、石油能源的加劇消耗促使純電動(dòng)車成為了各國(guó)各汽車廠商爭(zhēng)相研究的對(duì)象。而閥控免維護(hù)鉛酸蓄電池(VRLA)憑著其低廉的價(jià)格優(yōu)勢(shì)占據(jù)了車用蓄電池的大部分市場(chǎng)份額。本文旨在開發(fā)一套完整的VRLA蓄電池管理系統(tǒng),包括蓄電池狀態(tài)檢測(cè)、均衡充放電管理、溫度管理、充放電管理等。 本文首先討論了車用VRLA蓄電池的特性,包括其失效模式、改進(jìn)方式以及各種充電方法對(duì)其物理上的影響。隨后,針對(duì)VRLA車用蓄電池,本文著重討論了電動(dòng)汽車蓄電池的智能管理系統(tǒng),第三章到第四章詳細(xì)介紹了裝載車內(nèi)的管理系統(tǒng)(檢測(cè)系統(tǒng)、均衡系統(tǒng));第五章著重討論了置于車外的充放電管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)主要包括電池狀態(tài)采集系統(tǒng)以及剩余容量SoC、健康狀態(tài)SoH測(cè)量系統(tǒng)。本文針對(duì)電動(dòng)汽車這個(gè)特殊應(yīng)用場(chǎng)合,提出了一種新的同時(shí)基于AH定律、Peukert方程、溫度修正、SoH以及開路電壓的的容量預(yù)測(cè)方法。 均衡充電系統(tǒng)的目的是保持串聯(lián)電池組單體電池容量的均衡。均衡管理系統(tǒng)主要包括控制器、開關(guān)組件以及輔助均衡充電器三個(gè)部分。 主充電系統(tǒng)采用的是正負(fù)脈沖的充電方式,本系統(tǒng)通過一個(gè)全橋雙向DC/DC變流器來實(shí)現(xiàn)。主充電器的功率等級(jí)為20kW,在本課題組中,這個(gè)功率等級(jí)較之以往有較大的突破。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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近年來,世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展綠色可再生能源,太陽能因其潔凈、儲(chǔ)量巨大等優(yōu)點(diǎn)倍受青睞。在太陽能的各種應(yīng)用中,光伏發(fā)電倍受關(guān)注。隨著光伏組件價(jià)格的不斷降低和電力電子技術(shù)的發(fā)展,光伏發(fā)電的系統(tǒng)容量和變換設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率不斷增加,體積逐漸減小,對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造提出了新的要求。 本文從提高光伏發(fā)電系統(tǒng)整體效率的角度出發(fā),以光伏發(fā)電系統(tǒng)中電能變換裝置作為研究目標(biāo),研究光伏發(fā)電中的關(guān)鍵性技術(shù)之一——光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)。主要研究適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤變換器的拓?fù)洌谎芯抗夥l(fā)電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤變換器的控制方法。論文在分析研究光伏電池的工作原理及輸出特性的基礎(chǔ)上,分析研究了幾種基于DC/DC變換器的最大功率跟蹤算法及各自優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。在拓?fù)溲芯糠矫妫治鲅芯苛薆uck、Boost和全橋電路應(yīng)用于光伏發(fā)電中的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用的最佳功率等級(jí),并對(duì)這三種電路的功率損耗進(jìn)行分析,通過仿真進(jìn)行驗(yàn)證。探討了把軟開關(guān)技術(shù)、三電平技術(shù)應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的可行性,并詳細(xì)分析了應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的移相全橋ZVS DC/DC變換器電路的換流過程。在理論分析的基礎(chǔ)上,論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用移相全橋軟開關(guān)DC/DC變換電路作為主電路的MPPT變換器,構(gòu)建了1000W小型獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng),進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行損耗分析。證實(shí)了移相全橋ZVS DC/DC變換電路作為中小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的前級(jí)變換器,可以在實(shí)現(xiàn)太陽能光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤的同時(shí),保證開關(guān)管實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),從而提高了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和功率密度。
標(biāo)簽: 光伏發(fā)電系統(tǒng) 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-05-23
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通信與自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),已經(jīng)成為當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。以數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)為核心的遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于交通、電力、工農(nóng)業(yè)、水利、環(huán)保、建筑、能源等行業(yè)中需要無人值守監(jiān)控維護(hù)的地方,監(jiān)控情況,以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存在著突發(fā)性、數(shù)據(jù)量少等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)多采基于現(xiàn)場(chǎng)總線的方式接入Internet,在接入端需要搭建本地局域網(wǎng)平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)于環(huán)境依賴性比較強(qiáng),容易造成地域局限性。 文章圍繞無線數(shù)據(jù)傳輸方式這一熱點(diǎn)課題,介紹了國(guó)內(nèi)外在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸方面的發(fā)展與現(xiàn)狀,對(duì)GSM短消息在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究和探討.接著,闡述了相應(yīng)的GSM無線終端的設(shè)計(jì)方案、開發(fā)方法和開發(fā)過程,并針對(duì)小數(shù)據(jù)量的無線數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域,提出了應(yīng)用以短消息業(yè)務(wù)作為數(shù)據(jù)傳送載體的數(shù)與車載防盜報(bào)警系統(tǒng)相結(jié)合,設(shè)計(jì)了以DPSD微處理器和GSM模塊TC35i為核心,基于GSM/SMS的車載防盜報(bào)警系統(tǒng)。接著,給出基于GSM/SMS無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的車載防盜報(bào)警系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過程,包括各硬件模塊的設(shè)計(jì)原理、電路原理圖文重點(diǎn)包括以下兩個(gè)方面: l.對(duì)GSM/SMS的工作原理及協(xié)議做了詳細(xì)的研究,并運(yùn)用于小數(shù)據(jù)量的無線數(shù)據(jù)傳輸中。 2.設(shè)計(jì)了基于SMS的車載防盜報(bào)警系統(tǒng),給出了硬件原理圖及軟件流程。 基于SMS的車載防盜報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)在市場(chǎng)上得到印證,應(yīng)用結(jié)果表明,該系統(tǒng)使用操作方便,數(shù)據(jù)通信準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠、高效,具有較高的實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽: SMS 數(shù)據(jù) 傳輸技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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目前,能源危機(jī)與環(huán)境污染已經(jīng)備受關(guān)注,被各個(gè)國(guó)家提上紀(jì)事日程。在眾多的新能源中,風(fēng)能以它可再生、清潔、無污染等特點(diǎn)受到人們的青睞。在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)上也從獨(dú)立型逐漸向并網(wǎng)型轉(zhuǎn)變,因此并網(wǎng)技術(shù)已成為主流。由于變速恒頻具有發(fā)電量大,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速的變化適應(yīng)性好具有較高的葉尖速比等優(yōu)點(diǎn),所以變速恒頻必然會(huì)取代恒速恒頻。實(shí)現(xiàn)變速恒頻的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有很多種,其中永磁同步直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于不需要齒輪箱,因而改善風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率,減小維護(hù),降低了噪音,提高可靠性,本文以永磁同步直驅(qū)式發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象。 本文針對(duì)永磁同步直驅(qū)式發(fā)電雙PWM變換器系統(tǒng),首先在對(duì)變速恒頻理論研究的基礎(chǔ)上,對(duì)風(fēng)力機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析,完成了對(duì)風(fēng)力機(jī)的最大風(fēng)力跟蹤模擬仿真。由于發(fā)電機(jī)發(fā)出的電隨著風(fēng)速的不斷變化,因此就靠控制變換器來實(shí)現(xiàn)恒壓恒頻的電壓并送入電網(wǎng)。其次在對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)和變換器的數(shù)學(xué)模型研究的基礎(chǔ)上提出了對(duì)整流側(cè)和電網(wǎng)側(cè)變換器分開控制,控制整流器來控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,控制逆變器來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓和恒頻的向電網(wǎng)輸送電壓。并對(duì)逆變器側(cè)的直流電容和電感選值給出了范圍,在這些理論基礎(chǔ)上對(duì)逆變器進(jìn)行了MATLAB/SIMULINK仿真,給出了仿真結(jié)果。在前面理論分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)逆變器部分做了硬件和軟件的設(shè)計(jì)。選用智能功率模塊(IPM)作為逆變器,采用霍爾電壓、電流傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓電流的采樣,控制器選用TMS320F2407A,并制作了對(duì)采樣信號(hào)處理電路板、PWM信號(hào)處理電路板和傳感器電路板,編寫了程序。
標(biāo)簽: 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 變速恒頻
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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隨著能源消耗的不斷增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境的日益惡化,世界各國(guó)都在積極尋找一種可持續(xù)發(fā)展且無污染的新能源。太陽能作為一種高效無污染的新能源,尤其受到人類的重視。近年來,許多國(guó)家都非常重視發(fā)展太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)已成為太陽能光伏應(yīng)用的主流。本文對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并對(duì)其控制方法進(jìn)行了研究。太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的兩大核心部分是太陽能電池板的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制和光伏并網(wǎng)逆變控制。首先,本文對(duì)太陽能電池的工作原理及工作特性進(jìn)行介紹,詳細(xì)分析太陽能電池工作的等效電路和數(shù)學(xué)模型。其次,本文對(duì)幾種傳統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制算法進(jìn)行了研究、分析和比較,提出各自優(yōu)缺點(diǎn)。基于最大功率跟蹤過程的快速性和穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)采用逐步逼近法實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)中太陽能電池的最大功率輸出,以提高系統(tǒng)的性能和最大功率點(diǎn)跟蹤速度。再次,基于光伏并網(wǎng)逆變器的控制目標(biāo),研究了光伏并網(wǎng)逆變器的常用控制方法,參考國(guó)內(nèi)外資料,選擇重復(fù)-PI控制作為光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略。最后,基于TMS320LF2407高速數(shù)字信號(hào)處理器,設(shè)計(jì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),給出系統(tǒng)的硬件參數(shù)和軟件流程圖,并針對(duì)實(shí)驗(yàn)和仿真波形進(jìn)行分析。
標(biāo)簽: DSP 光伏并網(wǎng)發(fā)電 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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太陽能作為一種新型能源以其清潔、儲(chǔ)量大、無污染等優(yōu)點(diǎn)使其利用越來越受到人們的重視,而光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用更是人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。本文主要研究了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法。由于目前光伏電池的價(jià)格高,轉(zhuǎn)換效率比較低,為了降低系統(tǒng)造價(jià)和有效的利用太陽能,對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的控制方法的研究顯得尤為重要。 本文針對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn),將其分為三部分進(jìn)行研究。研究了光伏電池的工作原理及輸出特性,在此基礎(chǔ)上建立了其仿真模型。利用PSIM仿真軟件對(duì)不同環(huán)境及不同日照強(qiáng)度下的太陽能電池輸出特性進(jìn)行了仿真。仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證了其仿真模型的正確性,為后續(xù)的仿真奠定基礎(chǔ)。 光伏板的最大功率點(diǎn)的控制是實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)高效率的輸出的必要條件。采用基于模糊控制的方法求取最大功率點(diǎn)驅(qū)動(dòng)boost升壓變換器,用以實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤和控制。針對(duì)電導(dǎo)增量法和干擾法的不足,研究了基于模糊控制的方法。從仿真及實(shí)驗(yàn)的結(jié)果均能看出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)功率損耗大大縮小,提高了其穩(wěn)態(tài)性能。 闡述了并網(wǎng)逆變器的工作原理和控制策略。基于逆變控制方法的研究,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)。其中控制方法采用電流滯環(huán)跟蹤控制。從仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出實(shí)現(xiàn)了輸出功率因數(shù)為1的控制目標(biāo)。 開發(fā)了光伏并網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),設(shè)計(jì)了基于DSP的最大功率點(diǎn)控制系統(tǒng)和逆變并網(wǎng)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文采用的控制策略和設(shè)計(jì)方法是可行有效的,主電路和控制電路的設(shè)計(jì)是合理的。
標(biāo)簽: 光伏并網(wǎng)發(fā)電 系統(tǒng)控制 法的研究
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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在能源枯竭及環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重的今天,光伏發(fā)電是未來可再生能源應(yīng)用的一種重要方法。本文以光伏逆變技術(shù)為研究對(duì)象,對(duì)光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤方法、光伏智能充電控制策略、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與控制方法、光伏并網(wǎng)與有源濾波統(tǒng)一控制方法等問題進(jìn)行了深入研究。 在擾動(dòng)觀測(cè)法的基礎(chǔ)上,提出了一種直接電流控制最大功率點(diǎn)跟蹤方法,通過檢測(cè)變換器輸出電流進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤控制,簡(jiǎn)化控制算法,同時(shí)省去了擾動(dòng)觀測(cè)法中的電壓和電流傳感器,降低系統(tǒng)成本。 研究了一種實(shí)用的光伏系統(tǒng)蓄電池充電控制策略,將最大功率點(diǎn)跟蹤與智能充電控制有機(jī)結(jié)合在一起,充分利用光伏電池的輸出功率,縮短充電時(shí)間,提高充電效率;研究了一種全數(shù)字式逆變器,通過電壓有效值外環(huán)和瞬時(shí)值內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制,既能保證系統(tǒng)輸出電壓的穩(wěn)態(tài)精度,又能保證瞬變負(fù)載條件下的動(dòng)態(tài)特性。研制了一套3kW光伏獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 針對(duì)住宅型光伏并網(wǎng)逆變器體積小、性能價(jià)格比高的要求,研究了一種基于導(dǎo)抗變換器的并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),相比于傳統(tǒng)電流型逆變器,本拓?fù)涫∪チ吮恐氐碾娍蛊鳎瑫r(shí)利用高頻變壓器進(jìn)行能量傳遞和電氣隔離,進(jìn)一步降低了系統(tǒng)損耗和體積,降低系統(tǒng)成本。 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),由于導(dǎo)抗變換器的固有特性,采用傳統(tǒng)的SPWM調(diào)制方法將導(dǎo)致并網(wǎng)逆變器輸出平頂飽和的非正弦電流,造成對(duì)電網(wǎng)的諧波污染,提出了一種新型改進(jìn)調(diào)制模式。該方法可以實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)、低諧波并網(wǎng)發(fā)電。根據(jù)上述理論分析,研制了一臺(tái)3kW單相光伏并網(wǎng)逆變器,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。 研究了一種三相電流型并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制方法,采用改進(jìn)調(diào)制模式對(duì)其進(jìn)行控制,在諧波抑制方面取得了滿意的效果。提出的三相并網(wǎng)逆變方案,相比于傳統(tǒng)三相并網(wǎng)逆變器,具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)中任意一相都是一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng),不受其它相影響,即使在某一相或某兩相損壞的情況下,剩余相也能正常運(yùn)行,增加了系統(tǒng)的冗余性;在三相電網(wǎng)不平衡情況下,本方法也能提供穩(wěn)定的三相電流,增加系統(tǒng)抗電網(wǎng)波動(dòng)能力。初看起來本方案使用的導(dǎo)抗變換器和變壓器有3套,但是每相承受的功率容量只有系統(tǒng)總功率的三分之一,這樣可以選用較小容量的器件,有利于高頻電感和變壓器的制作和生產(chǎn)。提出了一種基于導(dǎo)抗變換器的三相電流型逆變器實(shí)現(xiàn)方案,利用導(dǎo)抗變換器將輸入直流電壓變換為高頻正弦電流,經(jīng)高頻變壓器隔離及電流等級(jí)變換后進(jìn)行裂相調(diào)制,輸出為三相正弦電流。該方法不僅省去了傳統(tǒng)電流型逆變器直流側(cè)電抗器,而且采用高頻變換進(jìn)行功率傳輸,減小了隔離變壓器及輸出濾波器的體積,有利于裝置的小型化和降低成本。 針對(duì)光伏電池輸出電壓較低的問題,研究了一種單級(jí)式三相升壓型并網(wǎng)逆變器,通過一級(jí)變換同時(shí)實(shí)現(xiàn)升壓和DC/AC變換功能,并且提出了一種基于DSP芯片的控制策略,本方法僅用一個(gè)電壓傳感器就能替代原先的三個(gè)電壓傳感器:每個(gè)載波周期短路相只進(jìn)行一次開關(guān)動(dòng)作,同時(shí)任何時(shí)刻只有2個(gè)開關(guān)管導(dǎo)通,可有效降低系統(tǒng)的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗;由于采用DSP控制,具有控制靈活、穩(wěn)定性高、成本低、并網(wǎng)電能質(zhì)量好,便于功率調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。 提出了一種光伏并網(wǎng)與有源濾波兼用的統(tǒng)一控制策略,在同一套裝置上既實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)發(fā)電,又實(shí)現(xiàn)諧波補(bǔ)償,克服目前的光伏發(fā)電裝置白天發(fā)電、夜間停機(jī)的不足,提高系統(tǒng)利用率。詳細(xì)分析了無功電流和諧波電流的檢測(cè)方法、光伏并網(wǎng)發(fā)電有功指令電流的生成方法及電流環(huán)控制器和電壓環(huán)控制器的設(shè)計(jì)方法,并對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電與有源濾波統(tǒng)一控制模式和單一有源濾波模式進(jìn)行了討論,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制策略的正確性和可行性。
標(biāo)簽: 光伏發(fā)電系統(tǒng) 逆變 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著家用空調(diào)的普及應(yīng)用,空調(diào)已日漸成為耗能大戶。我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)多年來高速發(fā)展,正面臨能源日益緊張的問題,由于空調(diào)節(jié)能尚有空間,因此人們普遍關(guān)注空調(diào)節(jié)能技術(shù)。在家用空調(diào)的各種節(jié)能技術(shù)中,直流壓縮機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)是發(fā)展的主流方向。從驅(qū)動(dòng)方式上看,直流壓縮機(jī)可以采用方波控制或矢量控制。與方波控制相比,矢量控制的空調(diào)直流壓縮機(jī)具有噪聲低、振動(dòng)小、效率高等特點(diǎn),更加符合節(jié)能和環(huán)保的發(fā)展方向。 本文主要研究了適用于空調(diào)壓縮機(jī)負(fù)載的無轉(zhuǎn)子位置傳感器永磁同步電機(jī)矢量控制方法。首先從電機(jī)的基本方程入手,詳細(xì)推導(dǎo)了永磁同步電機(jī)矢量控制的數(shù)學(xué)模型。詳細(xì)分析了各種電流控制策略特點(diǎn),提出了采用適合直流壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的MTPA控制方式。 其次提出了具有凸極效應(yīng)的壓縮機(jī)永磁同步電機(jī)的一種簡(jiǎn)化模型,得到了適用于IPMSM的滑模觀測(cè)器,解決了IPMSM在αβ坐標(biāo)系中應(yīng)用滑模觀測(cè)器困難的問題。針對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行特點(diǎn),采用全維狀態(tài)觀測(cè)器方法,實(shí)現(xiàn)IPMSM反電動(dòng)勢(shì)的觀測(cè),根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)了無傳感器矢量控制。本文詳細(xì)分析了全維狀態(tài)觀測(cè)器的極點(diǎn)配置方法,通過將四個(gè)極點(diǎn)配置在相同位置,簡(jiǎn)輕了計(jì)算量,也便于實(shí)現(xiàn)。 第三,由于反電動(dòng)勢(shì)估算法在電機(jī)低轉(zhuǎn)速下不能正確估算轉(zhuǎn)子位置,無法正常閉環(huán)起動(dòng),本文提出了一種簡(jiǎn)單的用于直流壓縮機(jī)的起動(dòng)方法,實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)的可靠起動(dòng)。同時(shí)在深入分析電機(jī)等效模型的基礎(chǔ)上,給出了一種簡(jiǎn)單的電機(jī)參數(shù)測(cè)量方法,通過簡(jiǎn)單測(cè)量和計(jì)算,得到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無傳感器永磁同步電機(jī)矢量控制所需的電感、電阻及反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)。 最后通過MATLAB/Simulimk7.1仿真軟件對(duì)基于滑模觀測(cè)器和基于全維觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)矢量控制方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,設(shè)計(jì)了以TMS320F2403數(shù)字信號(hào)處理器為控制核心的直流壓縮機(jī)矢量控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文理論分析和所提方法的正確性,并已應(yīng)用于實(shí)際的直流壓縮機(jī)矢量控制系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 空調(diào)壓縮機(jī) 無傳感器 方法研究
上傳時(shí)間: 2013-06-13
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隨著煤炭、石油和天然氣等化石燃料迅速消耗,以及由此帶來的能源危機(jī)與環(huán)境污染日益加劇,近年來世界各國(guó)都在積極尋找和開發(fā)新的、清潔、安全可靠的可再生能源。太陽能具有取之不盡、用之不竭和清潔安全等特點(diǎn),是理想的可再生能源。20世紀(jì)70年代后,太陽能光伏發(fā)電在世界范圍內(nèi)受到高度重視并取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)作為太陽能利用的一個(gè)重要組成部分,并被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N發(fā)電方式。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究對(duì)于緩解能源危機(jī)、減少環(huán)境污染以及減小溫室效應(yīng)具有重要的意義。 由于太陽能電池陣列是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件和能源供給部分,因此在光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真模型的研究中,太陽電池陣列仿真模型的研究至關(guān)重要。本文根據(jù)硅太陽電池的工程用數(shù)學(xué)模型建立了太陽能電池陣列的MATLAB仿真模型,分析了太陽輻射強(qiáng)度和溫度對(duì)太陽電池陣列仿真模型精度的影響,提出了在不同太陽輻射強(qiáng)度時(shí)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算公式,并將仿真結(jié)果與實(shí)際太陽電池陣列的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較。 基于太陽能電池陣列的仿真模型,本文建立了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤MATLAB仿真模型,并對(duì)兩種常用最大功率點(diǎn)跟蹤方法進(jìn)行了仿真比較研究,驗(yàn)證了理論分析的正確性。 本文針對(duì)目前應(yīng)用廣泛的太陽能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了研究,對(duì)系統(tǒng)中常用的DC/DC變換器拓?fù)浼捌鋬?yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié),并研究了一種新的帶有雙向變換器的太陽能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng),對(duì)其主電路參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),完成了基于TMS320F2812 DSP控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: DSP 太陽能 光伏發(fā)電系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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