关键字 |
集成Boost谐振(IBR),光伏(PV),电感(L),电容器(C)。 |
介绍 |
集成Boost谐振变换器是一个dc - dc变换器,它有一个直流输入,谐振逆变器将直流转换为交流,并被赋予一个高阶变变压器的匝比为1:n。变压器将电压上升并馈送到电压加倍电路[1]-[3],该电路将交流电转换为直流电,并将电压增加一倍,从而在输出侧产生高阶跃直流电压。谐振变换器的不同配置是串联LC[4],并联LC, LLC谐振变换器[5],LCC谐振变换器[6]-[8],并在IBR变换器中以太阳能PV[9][10][11]作为电阻负载的输入来模拟这些拓扑结构。太阳能光伏电池产生直流电能,作为不同IBR变换器配置的输入。在模拟中,使用太阳能光伏等效电路,将电源提供给IBR变换器,并将12v dc作为输入。传统的IBR变换器[12][13]如图1所示,它经过了不同谐振拓扑结构的修改,并对太阳能光伏输入源的电阻性负载进行了分析。 |
近年来,由于以下政策驱动的情景[13],光伏(PV)已变得具有吸引力,因此光伏市场将在2014年增长到30吉瓦。太阳能光伏板发电如图2所示。其中一种可再生能源是光伏电池,它将阳光转化为电流,不需要任何形式的机械或热互连。太阳能光伏能源有主要的优势,因为他们是环保的,没有噪音,没有移动部件,没有排放,不使用燃料和水,最低的维护要求,寿命长达30年。因此使用太阳能光伏作为转换器的输入源,使该项目成为一个环保的项目。 |
提出了不同的ibr转换器 |
提出的不同IBR变换器配置,如IB系列LC谐振变换器,IB并联LC谐振变换器,IB LLC谐振变换器,IB LCC谐振变换器与太阳能光伏作为输入电阻负载下面讨论。 |
A. IB系列LC谐振变换器 |
集成Boost系列LC谐振变换器图3由太阳能光伏输入,Boost电感L,系列LC谐振逆变器,高升压变压器,电压倍增电路和电阻负载Ro组成。在这种配置中,变压器漏感Lk和电容器C3串联形成串联LC谐振配置,其中对于来自太阳能光伏电池板的12v直流输入,对于电阻负载,测量输出电压为101V直流。 |
B. IB并联LC谐振变换器 |
集成升压并联LC谐振变换器图4由太阳能光伏输入,升压电感L,并联LC谐振逆变器,高阶变,电压倍增电路和电阻负载Ro组成。在这种配置中,变压器漏感Lk和电容器C3并联组合,形成并联LC谐振配置,其中太阳能光伏电池板输入12v dc,电阻负载的测量输出电压为109v dc。 |
C. IB LLC谐振变换器 |
集成Boost LLC谐振变换器(图5)由太阳能光伏输入、Boost电感L、LLC谐振逆变器、高阶变压器、电压加倍器电路和阻性负载Ro组成。在这种配置中,变压器漏感Lk,L2和电容器C3并联组合形成LLC谐振配置,其中太阳能光伏电池板输入12v dc,电阻负载的测量输出电压为112v dc。 |
D. IB LCC谐振变换器 |
集成Boost LCC谐振变换器(图6)由太阳能光伏输入,Boost电感L, LCC谐振逆变器,高升压变压器,电压倍增电路和阻性负载Ro组成。在这种配置中,变压器漏感Lk和电容器C3,C4并联组合形成LCC谐振配置,其中太阳能光伏电池板输入12v dc,电阻负载测量输出电压为12v dc。 |
拟议转换器的设计 |
A.占空比 |
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仿真结果与讨论 |
本文利用MATLAB/SIMULINK模型对不同类型的IBR变换器进行了仿真比较分析。表1显示了不同类型的IBR转换器及其对应的输入电压和输出电压。在这个比较表中,它清楚地表明,集成Boost LCC谐振变换器的最大升压为121 V,产生高效率。 |
集成Boost LCC谐振变换器的Simulink模型如图7所示,给出了太阳能电池板输入12V dc时的最大输出电压,从而获得了最大的效率。仿真采用如图8所示的太阳能PV等效电路,得到121V dc的输出升压电压如图9所示。 |
不同IBR变换器配置下输出电压和输出效率的上升对比图如图10和图11所示。对于集成Boost LCC谐振变换器,得到了最大直流输出电压。 |
结论 |
本文对不同类型的IBR变换器进行了比较研究,其中集成Boost LCC谐振变换器获得了最佳性能,提供了高升压输出和高效率的电阻负载。本文给出了最佳性能的IB LCC谐振变换器的Simulink模型和结果。 |
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表格一览 |
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表1 |
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数字一览 |
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图1 |
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图4 |
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图6 |
图7 |
图8 |
图9 |
图10 |
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图11 |
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参考文献 |
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