光伏发电系统中DC-DC变换器及其相关技术的研究
光伏发电用DCDC变换器的研究
通过搭建实验平台，对所提出的设计方案进行了实验验证， 结果表明本文所提方法在提高变换器性能和稳定性方面具 有显著优势。
未来研究方向与展望
研究方向
未来研究可进一步关注DC/DC变换器在复杂环境下的适应性、高电压输入/输出条件下 的性能表现以及变换器在分布式光伏系统中的应用。
技术发展
随着电力电子技术和控制理论的不断进步，未来DC/DC变换器有望在效率、可靠性和 智能化方面取得更大突破。
按控制方式
分为脉宽调制（PWM） 和脉频调制（PFM）等控 制方式。
按电路拓扑
分为单端、双端和多端等 电路拓扑。
DC/DC变换器的基本工作原理
通过电力电子器件（如晶体管、 可控硅等）的开关作用，将输 入的直流电能转换为高频交流
电能。
再通过高频变压器或电感等 元件的能量转换，实现直流 电压的升降或直流电流的通
最大功率点跟踪
为了最大化发电效率，光伏系Fra bibliotek 需要实时跟踪并保持在最大功率 点。
光伏发电系统的组成
01
02
03
04
太阳能电池板
将太阳能转化为直流电能的装 置。
逆变器
将直流电能转换为交流电能， 以便接入电网或供给负载。
储能装置
用于储存多余电能，以备夜间 或阴天使用。
控制系统
监控和调节光伏发电系统的运 行状态。
定义
DC/DC变换器是一种将直流电能转 换为另一种直流电能的装置，通过改 变电压或电流的幅度、频率或相位来 实现。
作用
在光伏发电系统中，DC/DC变换器起 到调节光伏板输出的直流电压，以满 足负载需求的作用，同时实现系统的 高效运行和能量管理。
DC/DC变换器的分类
光伏发电接入直流配电网DC-DC变换器的仿真研究
ｅ ｒ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｕ ｓ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｏ ｆ ｆ ｕ １ １ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｇ ａ ｔ ｅ ｂ ｉ ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ（ Ｉ ＧＢＴ）ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ｏ ｋ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｏ ｆ ｍａ ｘ — ｉ ｍｕ ｍ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ（ ＭＰ ＰＴ）ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ａ ｓ ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ｏ ｆ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｗｉ ｄ ｔ ｈ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ｐ Ｗ Ｍ ）ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ．Ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｗａ ｖ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ －
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｉ ｃ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｉ ｓ ｌ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｎ ｏ ｔ ｂ ｅ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｉ ｔ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ｌ ｙ ｏ ｎ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｒ ｉ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ，ａ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｂ ｏ ｏ ｓ ｔ ＤＣ． ＤＣ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ．
光伏发电用DCDC变换器的研究
光伏发电用DCDC变换器的研究光伏发电系统是一种可再生能源发电系统，其核心组件是光伏电池板。
光伏电池板将太阳光转换为电能，但是输出的是直流电（DC）信号。
然而，目前供电系统通常使用交流电（AC）信号。
为了将光伏发电系统中的直流电转换为交流电，需要使用DCDC变换器。
DCDC变换器是一种电源变换器，其工作原理是通过调整输入直流电的电压水平，将其转换为输出直流电的电压水平。
由于光伏发电系统的性能受到环境因素的影响，例如日照强度的变化、电池板温度的变化等，因此需要使用DCDC变换器来实现对输出电压的稳定调节。
光伏发电系统中使用的常见DCDC变换器包括升压变换器、降压变换器和升降压变换器。
升压变换器用于将低电压的光伏发电系统输出电压提升到符合要求的电压水平；降压变换器用于将高电压的光伏发电系统输出电压降至符合要求的电压水平；而升降压变换器则可以实现将光伏发电系统输出电压既升压又降压至符合要求的电压水平。
为了提高光伏发电系统的效率以及电能的转换效率，DCDC变换器的研究十分重要。
目前，研究者们主要关注DCDC变换器的功率密度、稳定性、效率和成本等方面。
首先，研究者们致力于提高DCDC变换器的功率密度。
功率密度是指变换器能够传输的功率与其体积之比。
高功率密度的DCDC变换器可以更好地适应紧凑的光伏发电系统组件，提高系统的整体效率。
其次，稳定性是DCDC变换器研究中一个关键的问题。
由于光伏发电系统输出电压的波动，要使其能够稳定输出，需要提供稳定的电源和控制电路。
因此，研究者需要改进DCDC变换器的控制算法和电源设计，使其能够在不同工况下实现稳定的输出。
另外，考虑到光伏发电系统的可靠性要求，DCDC变换器的可靠性也需要加以考虑。
其次，DCDC变换器的效率是一个重要的研究方向。
效率是指变换器输入功率与输出功率之比。
高效率的DCDC变换器可以减小电能的损失，提高系统的整体效率。
为了提高DCDC变换器的效率，研究者需要选择高效率的开关元件和优化变换器的电路拓扑结构。
光伏发电系统DCDC变换器的研究
论文题目：光伏发电系统 DC-DC 变换器的研究
专 业：电力电子与电力传动
硕 士 生：张孟湜
（签名）
指导教师：韦 力
（签名）
摘要
太阳能作为一种无污染、取之不尽、用之不竭的绿色能源，光伏产业的发展受到世 界各国的重视，尤其是光伏发电技术得到了快速发展。光伏发电系统有 DC-DC 升压变 换环节和 DC-AC 逆变环节。DC-DC 环节不仅将电压匹配到 DC-AC 环节电压，而且对 于光伏电池最大功率的跟踪，工作效率的提高有着很重要的意义。电力电子技术在光伏 发电中的大力应用，对光伏发电的高频化，高效率起了重大意义。
Firstly, the photovoltaic cell was simulated by the MATLAB, the output characteristic curves were analyzed under different Light intensity and temperature. The Analysis result showed the importance of the MPPT (Maximum Power Point Tracking), and then, the classics MPPT algorithms were compared, analyzed and optimized. Finally, the optimized algorithm was verified by the boost DC-DC MATLAB model.
关键词： 光伏发电系统；MPPT Research on the DC-DC Converter of Photovoltaic Power System
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和光伏发电技术的快速发展，隔离式光伏发电系统中的DC/DC变换器已成为研究的热点。
推挽正激DC/DC变换器作为其中一种高效的转换方式，其在提高系统效率和保证能量传输的稳定性方面发挥着重要作用。
本文旨在研究隔离式光伏发电系统中使用的推挽正激DC/DC变换器，探讨其工作原理、性能特点及优化策略。
二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种双管正激电路，其工作原理主要基于推挽电路和正激电路的组合。
在正常工作时，两个开关管交替导通和关断，实现能量的传递和转换。
当其中一个开关管导通时，电流通过变压器和开关管传输到输出端，从而实现能量的传递。
在推挽正激电路中，通过控制开关管的导通和关断时间，可以实现对输出电压的精确控制。
三、隔离式光伏发电系统中的应用在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器起着重要的作用。
首先，它能够将光伏电池板产生的直流电转换为适合系统使用的电压。
其次，通过变压器的隔离作用，保证了系统安全可靠地运行。
此外，推挽正激电路的高效率、高功率密度和良好的可靠性使得其在光伏发电系统中得到广泛应用。
四、性能特点及优化策略推挽正激DC/DC变换器具有以下性能特点：一是高效率，能够有效地将光伏电池板产生的电能转换为可用电能；二是高功率密度，能够在有限的体积内实现高功率的转换；三是良好的可靠性，能够保证系统长时间稳定运行。
为了进一步提高推挽正激DC/DC变换器的性能，可以采取以下优化策略：一是优化电路拓扑结构，降低电路损耗；二是采用高频开关技术，提高系统的动态响应速度；三是优化控制策略，实现系统的最大功率点跟踪；四是采用先进的散热技术，降低系统的温度，提高系统的可靠性。
五、实验与结果分析为了验证推挽正激DC/DC变换器的性能及优化策略的有效性，我们进行了实验研究。
(完整word版)光伏发电DCDC转换器
一、研修内容及意义1.1研修内容本次研修主要是关于光伏系统DC/DC变换器的设计与仿真。
要求深入学习和分析光伏发电系统的最大能量跟踪控制、DC/DC变换器的组成和工作原理。
在此基础上，完成DC/DC变换器主电路和驱动保护电路的硬件设计，并在MATLAB SIMULINK平台上，完成控制系统的仿真。
其中光伏发电系统的主要性能指标要求为：输入直流电压为30V-40V；输出直流电压为80V，输出额定容量为200W，瞬时最大功率为700W。
1.2 研修意义自从上世纪，世界上发生了2次石油危机。
由此，光伏发电开始在世界范围内受到高度重视，并且发展十分迅速。
光伏发电系统利用取之不尽用之不竭的太阳能进行发电，具有清洁性，安全性和广泛性。
同时它还具有长寿命和免维护性、一定的实用性。
除此之外，太阳能资源的充足性和潜在的巨大经济效益不仅是让我们从能源危机看到了新的希望，更是以一种新的方式为我们指引了未来发电的趋势。
远期看来，光伏发电将以分散式电源进入电力市场，逐步取代部分常规能源。
光伏发电不仅可以作为常规能源的补充，还可以应用在特殊领域，如通信、信号电源，和边远无电地区民用生活用电需求方面。
从环境保护及能源战略上都具有重大的意义。
但是，面对目前光伏发电的现状，我们也不得不成这回总发电方式还存在着许多局限。
众所周知，太阳能具有能量密度低，稳定性差的弱点，并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等影响。
由此导致了光伏发电受到时间周期、地理位置和气象条件的局限。
此外，再解决光伏发电成本问题的基础上，由于光伏发电没有传统电机的旋转惯量，调速器及励磁系统，当大功率、高电压、远距离从荒漠面积输送电力到负荷中心，将会给交流电网带来新的经济和稳定问题。
同时我们还需要考虑运输成本问题。
和传统能源相比，如矿物能源，石油，水能，原子能等，光伏能量的转换效率不能令人满意。
目前常用的材料中，单晶硅的变换效率约为15%-17%，多晶硅的变换效率约为12%-14%，非晶硅的变换效率约为6%-10%。
光伏发电用DCDC变换器的研究精品文档
• ③运行在高频下，控制器的体积很小;
• ④输出与输入隔离。
图1.5脉冲频率调制的蓄电池 控制器主电路
• 图1.6为最大功率跟踪型的蓄电池充电控制器 结构图，主电路采用Buck（降压电路）软开 关型结构，单片机实现PWM调制变换器占空
• 采用高频变压器绝缘方式的联网逆变器， 体积小，重量轻，非常适合用于
• 小功率场合。近年来，这种方式的最小 光伏联网逆变系统一一AC Module （AC光伏组件）发展迅速。
图1.12采用高频变压器绝缘方 式的联网逆变系统结构
• 图1.13，1.14所示的联网逆变器，为降 低各开关损耗，前级单端反激变换器一 般工作在电流断续状态，以使开关处在 ZCS或ZVS工作状态，提高系统的效率。
• 太阳能光伏发电是新能源和可再生能源 的重要组成部分，也是当前世界上最有
发展前景的新能源技术之一。由于它不
受地理条件的限制，也不需大量铺设电
力网络，因而成为缺电或无电的偏远地
区、沿海岛屿供电问题的重要手段，对
于促进这些地区脱贫致富，为经济生态
环境协调发展和社会稳定发展有着重要 意义。
• 太阳能光伏发电系统具有以下一些优点: • ①真正的无污染、可再生的绿色能源;
的基础能源之一。目前，太阳能光伏发
电已广泛应用于蓄电池充电、小型光伏
联网系统、光伏水泵系统，户用电源、 游泳池供热系统、卫星系统等领域。
• 紧紧围绕降低光伏发电成本的各种研究工作一 直在紧张的进行着。其中在电力电子领域，以 提高光伏发电系统中光伏用控制器、逆变器等 关键平衡设备的性能、可靠性、转换效率等为 研究工作的热点课题。本文在此基础上，针对
小型光伏发电系统中的隔离型dc-dc变换器设计
小型光伏发电系统中的隔离型dc-dc变换器设计DC-DC变换器设计摘要研究了应用于光伏发电系统中的隔离型DC-DC变换器，分析了全桥变换器的工作原理和存在的一些问题，采用了一种基于Boost变换器和移相全桥ZVS DC-DC变换器的组合式前级隔离型 DC-DC变换器，将MPPT控制和全桥变换环节的四个开关管的控制有效解耦。
简要介绍了MPPT技术的发展，对常用的三种MPPT技术的原理和存在的问题进行了分析和比较，并选择扰动观察法作为MPPT控制技术。
设计了总体方案，对主电路中各元器件的参数进行了设计，包括对滤波电容、谐振电感、高频变压器和输出滤波器的设计。
基于IR2110对Boost升压环节的驱动进行了设计，基于UC3875对全桥DC-DC变换环节的控制和驱动进行了设计。
基于 LPC2131 对控制软件进行了设计。
在硬件设计的基础上，在matlab的Simulink模块中进行了光伏发电系统的建模、仿真和分析。
以移相全桥电路为核心搭建了原理样机。
实验结果表明，所搭建的原理样机能够按照要求工作。
31386 毕业论文关键词光伏发电 MPPT 组合式变换移相全桥 UC3875 Title Design of Isolated DC-DC converter in Small PV System Abstract Pre-isolated DC-DC converterapplied for PV system is studied in this paper、 Based on the analysis of the principle of full-bridge converter and some existing problems of the converter, a type of bination of circuit topology based on Boost converter and phase-shifted full-bridge ZVS DC-DC converter is adopted、 Thus the contradiction of MPPT controller and the control for four switches of full-bridge converter is solved、 Development of MPPT technology is briefly introduced and the most mon three types of MPPT technology are analyzed and pared, what’s more, perturbation and observation method is chosen as the MPPT technology in this paper、 Parameters of various ponents in the main circuit is devised, including input filter capacitor, resonant inductor, high frequency transformer, and output filter、 Besides, drive circuits for Boost converter basing on IR2110 and for full-bridge DC-DC converter basing on UC3875 are designed、 On the basis of hardware design, modeling, simulation and analysis is carried out in the Simulink model in matlab、 A prototype of phase-shifted full-bridge converter is built in the end、 The result of experiment indicates the prototype constructed can work as required、源自[六\维$论*文|网(加7位QQ3249`114 Keywords PV power generation MPPT bined conversion phase-shifted full-bridge UC3875 目次1绪论11、1课题背景和意义11、2光伏发电现状、11、3光伏发电系统简介21、4光伏发电系统中的DC-DC变换器31、5本文主要研究内容32隔离型DC-DC变换器52、1移相全桥ZVSDC-DC变换器、62、1、1移相全桥ZVSDC-DC变换器的工作原理62、1、2移相全桥ZVSDC-DC变换器软开关的实现102、1、3移相全桥ZVSDC-DC变换器存在的问题112、2含Boost升压环节的全桥变换器112、3本章小结、133最大功率点跟踪技术143、1光伏电池的工作原理143、2光伏电池的工程模型143、3最大功率点跟踪技术173、3、1固定电压法173、3、2扰动观察法183、3、3电导增量法193、4MPPT技术比较与选择203、5本章小结、204系统硬件设计214、1总体设计方案214、2功率开关管和二极管的选择21 4、3Boost环节设计、234、3、1Boost环节电感设计、234、3、2Boost环节电容设计、244、4全桥DC-DC变换环节设计244、4、1高频变压器设计、244、4、2谐振电感设计264、4、3滤波电感设计264、4、4滤波电容设计274、5输入滤波电容设计274、6驱动电路设计274、6、1Boost环节驱动设计、274、6、2全桥DC-DC变换环节控制和驱动设计、29 :4、7本章小结、335系统仿真分析345、1光伏组件模型的仿真分析345、2Boost升压环节仿真分析375、3全桥DC-DC升压变换环节仿真分析385、4含MPPT的前级DC-DC变换器的仿真分析、415、5本章小结、446系统软件设计456、1软件设计方案456、2信号采样子程序、466、3MPPT子程序、496、4PWM输出子程序、506、5本章小结、517实验与调试、527、1原理样机的搭建、527、2实验结果分析537、3本章小结、55 结论、56 致谢、57 参考文献581 绪论1、1 课题背景和意义能源是人类生活的基础,是社会经济生产的动力。