2.3 蓄電池
基于性能價(jià)格比的考慮,大多數(shù)采用鉛酸蓄電池。放電終止電壓VD=22V,充電終止電壓VE=30V。蓄電池將DC/DC變換器輸出電壓鉗制在22V~30V的范圍內(nèi)。
2.4 降壓斬波電路的參數(shù)計(jì)算
如圖2所示,通過(guò)在功率開(kāi)關(guān)管的控制端施加周期一定,占空比可調(diào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào),使其工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)開(kāi)關(guān)Q導(dǎo)通時(shí),二極管D截止,發(fā)電機(jī)輸出電壓整流后通過(guò)能量傳遞電感想負(fù)載供電,同時(shí)使功率電感L能量增加;當(dāng)開(kāi)關(guān)截止時(shí),電感釋放能量使續(xù)流二極管D導(dǎo)通,在此階段電感L把前一段能量向負(fù)載釋放,使輸出電壓極性不變且比較平直。濾波電容C2使輸出的紋波進(jìn)一步減小。顯然,功率管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng),傳遞的能量越多,輸出電壓越高。
2.5 單相逆變電路
全橋逆變電路的結(jié)構(gòu)如圖3所示。V1-V4為電力電子開(kāi)關(guān)器件。工作時(shí),V1和V4同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷,V2和V3同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷,且同一橋臂上的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管不能同時(shí)導(dǎo)通,否則會(huì)造成直流電源的短路。D1-D4為續(xù)流二極管,分別與V1-V4反并聯(lián),其作用是為交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道。輸出LC濾波器對(duì)輸出波形中的高次諧波進(jìn)行濾波處理,使逆變電路輸出高質(zhì)量的正弦波形。
逆變電路的輸出端采用電感和電容構(gòu)成型低通濾波器,其傳遞函數(shù)為:,逆變器的輸出為頻率為20kHz的方波,其基波為50Hz,輸出SPWM波中含有的諧波主要在2倍和4倍開(kāi)關(guān)頻率附近,逆變器輸出濾波:負(fù)載電阻為額定負(fù)載電阻的50%進(jìn)行計(jì)算,由下列公式:,計(jì)算得到濾波電感和電容的取值分別為2mH和13.3μF。
3 系統(tǒng)仿真
根據(jù)分析對(duì)小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真系統(tǒng)建立仿真模型,并用MATLAB/SIMULINK軟件進(jìn)行仿真分析。設(shè)置仿真分析參數(shù)為:在不同的風(fēng)速時(shí)發(fā)電機(jī)三相交流電壓有效值的變化范圍是40V~80V、開(kāi)關(guān)頻率10Hz、負(fù)載1kW。仿真結(jié)果證明系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。