研究目的
设计并分析一种用于光伏应用的自举负输出罗氏变换器,采用增量电导最大功率点跟踪(MPPT)技术,以提取最大功率、降低输出纹波并提供稳压升压电压。
研究成果
自举负输出罗氏变换器能有效提升并调节光伏面板的电压,降低纹波与波动。增量电导最大功率点跟踪算法通过占空比调节使电源与负载电阻匹配,成功提取最大功率。该方法提升了光伏系统的效率,对可再生能源应用具有启示意义,为未来自适应控制与硬件优化研究指明了方向。
研究不足
该研究可能在以下方面存在局限:对更大规模光伏系统的可扩展性、对特定环境条件(如温度和辐照度变化未充分解决)的依赖性,以及MOSFET和二极管等硬件组件的潜在效率问题。优化方向可聚焦于提升转换器效率、降低组件成本,以及增强MPPT算法在动态条件下的鲁棒性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用光伏电池等效电路模型设计光伏系统,运用增量电导MPPT算法追踪最大功率,并利用自举负输出Luo变换器进行电压调节与升压。理论模型包含基于最大功率传输定理的光伏电池方程与MPPT原理。
2:样本选择与数据来源:
通过36个串联电池模拟光伏面板,产生特定电压电流输出(如开路电压19.9V、短路电流2.5A)。数据通过仿真与硬件实现生成。
3:9V、短路电流5A)。数据通过仿真与硬件实现生成。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:组件包括光伏电池、MOSFET开关(如IRF830)、二极管(如IN5408)、电感、电容、PIC单片机(PIC16F877A)、驱动电路(IR2110)、传感器(电流/电压传感器)、电阻负载及MATLAB仿真软件。
4:0)、二极管(如IN5408)、电感、电容、PIC单片机(PIC16F877A)、驱动电路(IR2110)、传感器(电流/电压传感器)、电阻负载及MATLAB仿真软件。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:包括在MATLAB/Simulink中建立光伏面板模型,配合传感器测量电压电流实施MPPT算法,调节Luo变换器占空比,进行系统仿真;搭建含电源、单片机、驱动器及变换器的硬件电路。数据采集涉及输入/输出电压、电流及功率测量。
5:数据分析方法:
采用MATLAB分析仿真结果,统计比较变换器应用前后的输出参数(如电压、电流、功率)。基于功率提取效率评估MPPT算法性能。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
PIC Microcontroller
PIC16F877A
Microchip
Generates driving pulses for the MOSFET switch in the control circuit of the converter.
-
MOSFET
IRF830
Infineon
Used as a switching device in the self-lift negative output Luo converter for power regulation.
-
Driver Circuit
IR2110
Infineon
Drives the MOSFET switch, providing the necessary signals for switching operations.
-
MATLAB
MathWorks
Used for simulation and obtaining results in the study, including modeling the PV panel and implementing the MPPT algorithm.
-
Diode
IN5408
Part of the converter circuit, likely for rectification or protection purposes.
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部