光伏电池作为一种清洁高效的新能源受到广泛关注,但其子模块在串联使用过程中因不均匀老化、局部遮光等原因易发生功率失配,从而产生“热斑效应”,降低光伏电池的利用率和使用寿命。为了使学生深入了解光伏电池模型及其串联不匹配带来...光伏电池作为一种清洁高效的新能源受到广泛关注,但其子模块在串联使用过程中因不均匀老化、局部遮光等原因易发生功率失配,从而产生“热斑效应”,降低光伏电池的利用率和使用寿命。为了使学生深入了解光伏电池模型及其串联不匹配带来的特性表征以及如何解决这一问题,该文研制了一个基于多端口直流变换器的光伏电池DMPPT(distributed maximum power point tracking,最大功率点跟踪)实验平台。首先,对光伏电池进行建模并分析了光伏电池的串联失配特性;然后,分析研究了多端口直流变换器在光伏模块串联应用中的电压均衡策略;最后,研制了36 V/200 W基于多端口Buck-Boost直流变换器的DMPPT实验平台,得到了系统稳态波形,并与采用二极管旁路的方式进行了对比。学生可通过该实验平台和该实验案例更加深入地了解光伏电池模型及其失配特性,以及如何采用多端口变换器实现光伏电池的DMPPT,掌握光伏电池的建模方法,培养发现问题、解决问题、仿真验证的实践能力。展开更多
为了解决光伏系统中由于在实际环境中光照不均、阴影遮挡、光伏板老化程度差异等因素导致的失配问题,采用分布式最大功率跟踪DMPPT(distributed maximum power point tracking)结构是有效方法之一。针对光伏DMPPT结构提出了一种基于差...为了解决光伏系统中由于在实际环境中光照不均、阴影遮挡、光伏板老化程度差异等因素导致的失配问题,采用分布式最大功率跟踪DMPPT(distributed maximum power point tracking)结构是有效方法之一。针对光伏DMPPT结构提出了一种基于差额功率结构的多输入变换器拓扑及分时控制策略。该拓扑及控制策略不仅只用1个MPPT控制单元就可完全消除光伏板间的失配问题、使各个光伏板输出其理想最大功率,而且变换器拓扑采用差额功率结构,该结构具有降低变换器的功率等级要求和提高系统的电压增益等优点。对该拓扑及控制策略进行了详细分析,并在Matlab/Simulink中仿真验证。仿真结果表明,即使在光照不均及光照突变的情况下,每个光伏板仍都可以工作在各自理想最大功率点上。展开更多
传统的太阳能系统经常会因为实际应用环境中的不匹配问题和光照不均现象而影响效率。分布式最大功率跟踪(distributed max power point tracking,DMPPT)概念的提出有效地抑制了这种影响。在分布式最大功率跟踪的基础上,该文提出一种嵌...传统的太阳能系统经常会因为实际应用环境中的不匹配问题和光照不均现象而影响效率。分布式最大功率跟踪(distributed max power point tracking,DMPPT)概念的提出有效地抑制了这种影响。在分布式最大功率跟踪的基础上,该文提出一种嵌入式智能光伏模块(sub-panel MPPT converter,SPMC),利用非隔离的DC-DC变换器替代传统太阳能板接线盒中的旁路二极管,通过输出侧统一的最大功率计算单元对输入侧进行的指令信号控制,可以有效地消除太阳能板因为不匹配问题所带来的能量损失。文中首先对所提出智能光伏模块的拓扑结构进行分析、比较。然后以BUCK型的嵌入式智能光伏模块提出统一输出最大功率跟踪控制策略,这种控制策略在保证输出功率最大化的前提下,优化了系统模块,有效降低了系统控制复杂度和装置成本。最后,文章通过实验验证了所提出的概念和控制方法。展开更多
文摘光伏电池作为一种清洁高效的新能源受到广泛关注,但其子模块在串联使用过程中因不均匀老化、局部遮光等原因易发生功率失配,从而产生“热斑效应”,降低光伏电池的利用率和使用寿命。为了使学生深入了解光伏电池模型及其串联不匹配带来的特性表征以及如何解决这一问题,该文研制了一个基于多端口直流变换器的光伏电池DMPPT(distributed maximum power point tracking,最大功率点跟踪)实验平台。首先,对光伏电池进行建模并分析了光伏电池的串联失配特性;然后,分析研究了多端口直流变换器在光伏模块串联应用中的电压均衡策略;最后,研制了36 V/200 W基于多端口Buck-Boost直流变换器的DMPPT实验平台,得到了系统稳态波形,并与采用二极管旁路的方式进行了对比。学生可通过该实验平台和该实验案例更加深入地了解光伏电池模型及其失配特性,以及如何采用多端口变换器实现光伏电池的DMPPT,掌握光伏电池的建模方法,培养发现问题、解决问题、仿真验证的实践能力。
文摘为了解决光伏系统中由于在实际环境中光照不均、阴影遮挡、光伏板老化程度差异等因素导致的失配问题,采用分布式最大功率跟踪DMPPT(distributed maximum power point tracking)结构是有效方法之一。针对光伏DMPPT结构提出了一种基于差额功率结构的多输入变换器拓扑及分时控制策略。该拓扑及控制策略不仅只用1个MPPT控制单元就可完全消除光伏板间的失配问题、使各个光伏板输出其理想最大功率,而且变换器拓扑采用差额功率结构,该结构具有降低变换器的功率等级要求和提高系统的电压增益等优点。对该拓扑及控制策略进行了详细分析,并在Matlab/Simulink中仿真验证。仿真结果表明,即使在光照不均及光照突变的情况下,每个光伏板仍都可以工作在各自理想最大功率点上。
文摘传统的太阳能系统经常会因为实际应用环境中的不匹配问题和光照不均现象而影响效率。分布式最大功率跟踪(distributed max power point tracking,DMPPT)概念的提出有效地抑制了这种影响。在分布式最大功率跟踪的基础上,该文提出一种嵌入式智能光伏模块(sub-panel MPPT converter,SPMC),利用非隔离的DC-DC变换器替代传统太阳能板接线盒中的旁路二极管,通过输出侧统一的最大功率计算单元对输入侧进行的指令信号控制,可以有效地消除太阳能板因为不匹配问题所带来的能量损失。文中首先对所提出智能光伏模块的拓扑结构进行分析、比较。然后以BUCK型的嵌入式智能光伏模块提出统一输出最大功率跟踪控制策略,这种控制策略在保证输出功率最大化的前提下,优化了系统模块,有效降低了系统控制复杂度和装置成本。最后,文章通过实验验证了所提出的概念和控制方法。
