咨詢熱線:021-51095123
網站公告:
技術資料
服務熱線

24小時全國服務熱線

021-51095123

如果您有任何疑問或是問題,請隨時與我們聯系

查看聯系方式>>
技術文檔 當前位置:主頁 > 技術資料 > 技術文檔 >

Buck-Boost型多輸入逆變電源的如何設計單級隔離?

文章來源:穩壓電源公司,時間:2019-01-09 10:46    點擊量:

一類準單級隔離Buck-Boost型多輸入逆變電源電路結構與拓撲族,及具有不同供電模式平滑無縫切換的主從功率分配能量管理正弦脈寬調制(SPWM)控制策略,并對這類多輸入逆變電源的電路結構與拓撲、穩態原理特性、多輸入源占空比之間的關系、能量管理控制策略和關鍵電路參數設計準則等進行深入的理論分析,并獲得重要結論。
 
該電路結構是由帶多輸入選擇開關串聯電路的雙向隔離Buck-Boost直流變換器和極性反轉逆變橋級聯構成,包括單管式等4個拓撲。該主從功率分配能量管理SPWM控制策略是由n1個輸入電壓環、具有n路功率分配、帶功率獨立控制的輸出電壓瞬時值反饋環三部分構成,能實現不同供電模式的平滑無縫切換。設計并研制的500V•A、DC 80V~110V/AC 220V(50Hz)多輸入逆變電源樣機,具有變換效率高、輸出波形質量高、帶載能力強、不同供電模式間平滑無縫切換等優良性能。
 
光伏、風能、燃料電池等新能源具有清潔、無污染、儲量豐富等優點,受到人們越來越多的重視。然而,單一新能源發電通常存在電力供應不穩定、不連續、隨氣候條件和晝夜環境變化等缺陷,為提高發電系統的穩定性和連續性,需要采用多種新能源聯合供電的分布式發電系統。
 
文獻[7-11]提出了單輸入直流變換器型兩級多新能源分布式發電系統,它是由輸出端串聯或并聯的多個單輸入直流變換器和Buck型逆變電源級聯構成。該分布式發電系統的輸入源可獨立工作,系統靈活性高,但存在電路結構復雜、兩級功率變換、功率密度低、成本高等缺陷,其實用性受到很大程度的限制。
 
為簡化電路結構、降低成本,可采用一個多輸入直流變換器取代多個單輸入直流變換器,構成一類多輸入直流變換器型兩級多新能源分布式發電系統,但電路結構、功率密度和變換效率仍不夠理想。
 
文獻[12-15]提出的并聯分時供電Buck/Buck- Boost/Sepic/Cuk型多輸入直流變換器,具有電路拓撲簡單、多輸入源并聯分時向負載供電、占空比調節范圍小、變換效率偏低等特點。文獻[16,17]提出的多繞組分時供電型多輸入直流變換器,具有輸出輸入間和多輸入源間雙隔離、多輸入源分時向負載供電、占空比調節范圍小、變壓器繞組多、變換效率偏低等特點。
 
文獻[18,19]提出同時供電的直流變換器型多輸入分布式發電系統,具有輸出與輸入隔離、多輸入源同時向負載供電、占空比調節范圍大等特點,但存在一路輸入源三級功率變換、電路結構復雜、變換效率不夠理想[18]或雙輸入源間存在環流等不足。
 
此外,文獻[12-14,16,17]未論述多輸入直流變換器的能量管理控制策略,文獻[15,18,19]僅簡述了發電系統中前級多輸入直流變換器的最大功率能量管理控制策略,光伏電池、風力發電機等新能源發電設備以最大功率輸出,蓄電池維持直流母線電壓穩定,該最大功率能量管理控制策略并不適用于多輸入逆變電源。
 
文獻[12]論述的并聯分時供電型雙輸入直流變換器,在輸入源電壓41V/46V、輸出電壓300V、滿載200W時的變換效率為92.6%。文獻[13-18]未給出變換效率等性能指標。文獻[19]論述的兩級式雙輸入逆變電源,在輸入源電壓35V/36V、輸出電壓AC230V(50Hz)和阻性滿載500W時的變換效率為92.2%。
 
為了克服上述分布式發電系統的不足,即需要進一步簡化電路結構和提高變換效率,本文提出并深入研究一類準單級隔離Buck-Boost型多輸入逆變電源電路結構與拓撲族,及其不同供電模式平滑無縫切換的主從功率分配能量管理正弦脈寬調制(Sine Pulse Width Modulation, SPWM)控制策略,為實現優良性能的小容量分布式離網供電系統奠定關鍵技術基礎。
 
Buck-Boost型多輸入逆變電源的如何設計單級隔離?
(a)控制原理框圖
 
Buck-Boost型多輸入逆變電源的如何設計單級隔離?
(b)控制原理波形
圖6  多輸入源主從功率分配能量管理SPWM控制策略
 
結論
1)準單級隔離Buck-Boost型多輸入逆變電源電路結構,是由帶多輸入選擇開關串聯電路的雙向隔離Buck-Boost直流變換器和極性反轉逆變橋級聯構成,其拓撲族包括單管式等4個電路,具有準單級功率變換、多輸入源同時或分時向負載供電、占空比調節范圍寬、負載短路時可靠性高等優點。
2)多輸入源主從功率分配能量管理SPWM控制策略,實現了多路輸入源功率的獨立控制、光伏等新能源的優先利用和輸出電壓的穩定以及兩種不同供電模式間的平滑無縫切換。
3)該多輸入逆變電源在一個低頻輸出周期內有四種工作模式,在一個開關周期內有n+1個高頻開關狀態等效電路。
4)給出了多輸入逆變電源的四象限外特性、多輸入源占空比之間的關系,并推導出儲能式變壓器匝比、一次側電感、磁心選型、濾波電容等關鍵電路參數的設計準則。
5)設計并研制的500V•A DC 80V~110V/AC 220V (50Hz)多輸入逆變電源樣機,具有變換效率高、輸出波形質量高、帶載能力強、不同供電模式間平滑無縫切換等優良性能,驗證了所提出的電路拓撲和能量管理控制策略的可行性與先進性。

下一篇:沒有了
【返回列表頁】
?
網站首頁 關于我們 產品中心 新聞資訊 客戶案例 技術資料 解決方案 聯系我們
電話:021-51095123  郵箱:xupower@qq.com XML地圖 網站地圖
公司主營: 直流電源,逆變電源,隔離變壓器,變頻電源,穩壓電源
2002-2017 蓄新電氣 www.sqjcly.com 版權所有 技術支持:蓄新科技 ICP備案編號: 滬ICP備17006370-1號
上海蓄新電氣科技有限公司,研發、設計、生產及銷售直流電源,逆變電源,變頻電源,穩壓電源為主營業務的高新技術企業,致力于為客戶提供安全穩定、綠色環保、節能的智能電源產品.  
做鸡一天能接几个客