基于电流源型半桥变换器的光伏直流模块研究

《基于电流源型半桥变换器的光伏直流模块研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TM464论文编号：102870315-S092学科分类号：080804硕士学位论文基于电流源型半桥变换器的光伏直流模块研究研究生姓名王烨学科、专业电力电子与电力传动研究方向功率电子变换技术指导教师谢少军教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一五年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationResearchonthePhotovoltaicDC-ModuleBasedonCurrent-FedHalf-BridgeConverterAThesisinE

2、lectricalEngineeringbyWangYeAdvisedbyProf.XieshaojunSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进

3、行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要太阳能因其储量丰富、无噪声、无污染等优势而被公认为最理想的可再生绿色环保能源，光伏发电是目前太阳能的主要利用形式之一。按照组成形式的不同，光伏发电系统主要可以分为集中式、串联式、多级串联式和模块式等多种形式，其中，模块式(DCModule和ACModule)因其可以解决部分阴影问题，提高光伏电池板利用率而受到广泛关注。相比而言，ACModule存在成本高，电路效率较低，电能质量较差，控制复杂等问题，因此采用DCModule组建光伏发电系统是目

4、前模块式光伏发电的发展趋势。由于单块光伏板具有输出电压低的特性，因此在模块式系统中，需配接高升压比变换器将光伏板输出的低电压转换为后级逆变器所需电压。本文在此应用背景下研究了一种基于电流源型半桥变换器的光伏直流模块。首先分析了电流源型半桥变换器的工作原理，并根据光伏板的输出特性确定了变换器的输入参数，给出了变换器主要参数的设计方法和损耗分析模型。并在此基础上，从效率优化和提高模块功率密度两方面对变换器的参数进行优化，给出了250W电流源型半桥变换器样机的具体设计算例。根据光伏直流模块的控制需求，提出了电流源型半桥变换器的总体控制方案，并给出了控制电路各部分的具体设计方法。根据变换器对开关

5、管驱动信号的要求，选择PWM控制芯片UC3637作为主控芯片。分析了变换器轻载工作时存在的问题，并设计了变换器轻载时的跳频控制方案，给出了跳频控制的具体软件和硬件实现方法。论文最后通过仿真和搭建250kHz开关频率的250W基于电流源型半桥变换器的光伏直流模块样机对理论分析进行了仿真和实验验证，并给出样机的效率曲线，变换器最高效率为94.3%。关键词：光伏直流模块，高升压比DC/DC变换器，电流源型半桥变换器，效率优化，控制策略，模拟控制I基于电流源型半桥变换器的光伏直流模块研究ABSTRACTSolarenergyhasbeenrecognizedasthemostidealrenew

6、ableenergybecauseitisrichandbasicallynopollution.Andthephotovoltaicpowerhasbeenoneofthemostpopularwaystousesolarenergy.Accordingtothedifferentform,thephotovoltaicpowersystemcanbedividedintocentralizedtype,single-branchtype,multi-branchtype,PVmoduletype(ACmoduleandDCmodule)andsoon.Amongthem,thePVM

7、oduletypeattractsmuchattentionbecauseitcansolvetheproblemofpartialshadowandimprovetheutilizationrateofphotovoltaicpanels.ComparedwithDCmodule,ACmodulehasproblemsofhighcost,lowefficiency,poorqualityofthepowerenergy,comp