碳化硅光伏逆变器

厦门大学

更新时间:2025-07-07

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所属领域

未知

项目类型

未知

项目年份

2025

项目状态

可产业化

合作方式

未知

项目简介

基于模糊逻辑控制的碳化硅两级单相光伏并网逆变器中,在前级电路中使用模糊逻辑控制完成最大功率点追踪功能,相较于使用FLC的MPPT相较于传统算法有追踪效率高、响应速度快和控制精度高等优势;针对FLC设计过程中因参数过多带来的设计难题,通过粒子群算法(PSO)对模糊规则的选取进行优化,简化了FLC的设计过程。并结合SiC的高频特性在电压电流双闭环控制中采用恒频滞环控制器替换了传统的PI或PR控制器,减少了控制系统参数数量,简化了控制模型的复杂度,这在提升电流精度和响应速度方面都展示出明显的优势。

设计并仿真验证了一个5 kW两级单相光伏逆变器,最后基于DSP28335实现了该软硬件系统。在对该系统的软硬件设计中,其中仿真的MPPT峰值追踪效率达到99.25%,输出电流电流总谐波失真(THD)为2.18%。通过实验对同规格的Si IGBT与SiC MOSFET进行测试比较,在相同开关频率下采用SiC MOSFET的逆变器THD为2.11%,最大转化效率为96.2%,高于采用Si IGBT的逆变器(THD=2.40%,效率=94.1%),证实了SiC器件在逆变器应中的显著优势。

应用前景:

碳化硅器件得益于其低损耗、高开关频率、高适用性、降低系统散热要求等优点,基于碳化硅功率器件的逆变器在电力电子领域应用范围广泛,不仅在光伏领域有重要的应用,同时在电动汽车汽车、轨道交通也有重要的应用。碳化硅功率器件能够大幅度提高装置的功率密度和工作效率,减轻载重系统的负担。有助于提升整个系统的运行效率和稳定性,为推动绿色、低碳、可持续的能源发展做出重要贡献。


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