磁场能量收集是能源互联网中无线传感器供电的有效方法。磁场能量收集器(magnetic field energy harvester,MFEH)需要配合串联匹配电容、整流桥和DC-DC变换器以实现能量的最大功率提取与传输。然而,由MFEH与匹配电容和整流桥构成的高阶...磁场能量收集是能源互联网中无线传感器供电的有效方法。磁场能量收集器(magnetic field energy harvester,MFEH)需要配合串联匹配电容、整流桥和DC-DC变换器以实现能量的最大功率提取与传输。然而,由MFEH与匹配电容和整流桥构成的高阶非线性电路无法采用低阶简化模型对其输出特性展开分析。因匹配电容与等效电感谐振,整流桥的开路电压可能超过MFEH的交流开路电压峰值,不能简单地将MFEH的交流开路电压峰值视为整流桥的开路电压。为此,文中采用相量法和高斯-赛德尔迭代法建立高阶非线性整流桥的稳态最佳输出电压的精准模型;采用四阶-五阶龙格库塔自适应方法提取整流桥的暂态开路输出特性,实现非侵入式磁场能量收集的自供电的低功耗开路电压法最大功率跟踪方案。该研究可为磁场能量收集系统最大功率点的确定和开路电压法中参数的设定提供理论支撑。展开更多
为解决复杂光照环境下集中式光伏阵列最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)的问题,采用太阳能光伏组件的电流方程以及电路分析的原理,对串、并联光伏组件的输出过程进行理论推导,总结出集中式光伏阵列处于复杂光照环境下...为解决复杂光照环境下集中式光伏阵列最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)的问题,采用太阳能光伏组件的电流方程以及电路分析的原理,对串、并联光伏组件的输出过程进行理论推导,总结出集中式光伏阵列处于复杂光照环境下的输出特性,建立1种复杂光照环境下集中式光伏阵列输出特性的仿真模型。通过计算机仿真以及系统实验,对集中式光伏阵列的输出特性曲线进行分析,仿真、实验结果与理论分析保持一致。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
文摘磁场能量收集是能源互联网中无线传感器供电的有效方法。磁场能量收集器(magnetic field energy harvester,MFEH)需要配合串联匹配电容、整流桥和DC-DC变换器以实现能量的最大功率提取与传输。然而,由MFEH与匹配电容和整流桥构成的高阶非线性电路无法采用低阶简化模型对其输出特性展开分析。因匹配电容与等效电感谐振,整流桥的开路电压可能超过MFEH的交流开路电压峰值,不能简单地将MFEH的交流开路电压峰值视为整流桥的开路电压。为此,文中采用相量法和高斯-赛德尔迭代法建立高阶非线性整流桥的稳态最佳输出电压的精准模型;采用四阶-五阶龙格库塔自适应方法提取整流桥的暂态开路输出特性,实现非侵入式磁场能量收集的自供电的低功耗开路电压法最大功率跟踪方案。该研究可为磁场能量收集系统最大功率点的确定和开路电压法中参数的设定提供理论支撑。
文摘为解决复杂光照环境下集中式光伏阵列最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)的问题,采用太阳能光伏组件的电流方程以及电路分析的原理,对串、并联光伏组件的输出过程进行理论推导,总结出集中式光伏阵列处于复杂光照环境下的输出特性,建立1种复杂光照环境下集中式光伏阵列输出特性的仿真模型。通过计算机仿真以及系统实验,对集中式光伏阵列的输出特性曲线进行分析,仿真、实验结果与理论分析保持一致。
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。
