基于效率優(yōu)化的并聯(lián)直流電源負(fù)荷分配的研究.pdf

1、為了滿足人們對大功率直流電源日益增長的需求，并聯(lián)直流電源系統(tǒng)應(yīng)運而生。并聯(lián)直流電源是由多個同容量的直流電源并聯(lián)運行，并以其高可靠性、低成本、易擴(kuò)容、功率密度高等優(yōu)點，逐漸成為了當(dāng)前的研究熱點之一。在對并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的研究中，負(fù)荷分配是研究的一個主要問題。傳統(tǒng)的負(fù)荷分配方式為均流控制，可以實現(xiàn)直流電源模塊間負(fù)荷的平均分配，但并未考慮到并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的效率。隨著人們能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)意識的不斷增強(qiáng)，對綠色經(jīng)濟(jì)技術(shù)的呼聲不斷增強(qiáng)，能量轉(zhuǎn)換

2、中的效率問題越來越引起人們的重視。本文以提升并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的整體效率出發(fā)，提出了一種新型的負(fù)荷分配方式，即基于效率優(yōu)化的并聯(lián)直流電源負(fù)荷分配方式。
　　本文首先以單個直流電源為研究對象，對其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制策略進(jìn)行了設(shè)計，并在仿真環(huán)境下搭建了直流電源的仿真模型，驗證了設(shè)計的控制策略可以很好的實現(xiàn)單個直流電源的穩(wěn)壓運行。在此基礎(chǔ)上對并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行研究，為了與課題提出的新型的分配控制方案進(jìn)行對比驗證，先對并聯(lián)直流電源

3、的均流技術(shù)進(jìn)行研究，以最大法均流控制策略為核心對并聯(lián)電源系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，在仿真環(huán)境下驗證了設(shè)計的均流控制策略可以實現(xiàn)并聯(lián)系統(tǒng)在不同工況下的均流運行，并具有很好的動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性能。然后通過對直流電源電路的損耗進(jìn)行分析，探討了直流電源的電路參數(shù)的差異，或者電路中元器件寄生參數(shù)的不同，對直流電源效率的影響，得到了直流電源的效率可以近似表示為與輸出電流有關(guān)的函數(shù)，在此基礎(chǔ)上，論文設(shè)計了基于效率優(yōu)化進(jìn)行負(fù)荷分配的控制方案，并提出了具體的控制

4、策略和實現(xiàn)方法，利用遺傳算法實現(xiàn)了對并聯(lián)直流電源系統(tǒng)整體效率的尋優(yōu)計算，計算出在系統(tǒng)整體效率最優(yōu)時的負(fù)荷分配情況，在仿真環(huán)境下對均流控制策略和效率優(yōu)化的負(fù)荷分配控制策略進(jìn)行對比，驗證了提出的新型負(fù)荷分配控制策略可以提升并聯(lián)電源系統(tǒng)的整體效率。最后，在完成對并聯(lián)直流電源系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計的基礎(chǔ)上，搭建了基于DSP的并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的實驗平臺，在實際實驗中對比傳統(tǒng)的均流控制策略和基于效率優(yōu)化負(fù)荷分配控制策略，通過實驗數(shù)據(jù)可以看出提出的新型負(fù)