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是。表示该电器在额定电压下工作时,其工作电流(额定电流)与工作电压(额定电压)的乘积,就是2200W。大功率电器有:电烙铁、烧水棒、电炉、电饭煲、电炒锅、电热杯、电磁炉、电吹风、发夹板等。
安全用电常识:不用湿手触摸电器、离家前切断电器电源、发现有人触电不要用手去直接救人、不用湿布擦拭电器、暖气设备一定要远离煤气罐、自己不要拆卸家用电器、雷雨天不要用手触摸树木等等。
(来源:文章屋网 )
寝室大功率电器保证书【1】
尊敬的辅导员:
今天,由于使用大功率电器,我和我的室友受到了您的训导。听过您的话语,我深刻的认识到了自己的错误,并为此感到惭愧。
从入学第一天起,学校就三令五申,一再强调校规校级,并提醒我们不要违反学校的规章制度,可我却为了图自己的一时方便,没将学校的纪律和老师的教导放在心上,一意孤行的使用了大功率电器。
作为一名大二的学生,我这样的行为完全是给刚入学不久的学弟学妹们了一个坏的榜样,给老师们在宿舍管理的工作上带来了极大的麻烦,给我们宿舍埋下了一个安全隐患。
电路起火的问题近几年来频频在高校出现,出现的原因无非就是部分学生贪图方便使用大功率电器。人最宝贵的就是生命,使用大功率电器这种行为就等于是在危害我们的生命,因为如果不慎失火,财产损失事小,万一发生人员伤亡,结果将是我们一生中永恒的痛。血的教训很多,但始终没有引起我们在思想上的足够重视,总是存在侥幸心理。但现在我深深的知道,这样的做法是很错误的,这样的心理也是完全错误的。
由于我一个人的犯错误,有可能造成别的同学的效仿,影响班级纪律性,学校的纪律。为此,我将对这种违规行为进行一次认真的、彻底的、深刻的检讨。
在此次问题上,我犯了如下几点错误:
一、我没有对学校的规章制度认真仔细的ѧϰ,并深刻的贯彻学校对我们的要求。学校明文规定严禁在宿舍里使用大功率电器,且校领导一而再、再而三的强调宿舍内不能出现违章电器,但我却依然犯了这样的错误,这是对学校规章制度的不重视,也是对各位对领导的不尊重。对此我感到非常的惭愧。
二、将安全问题置之脑后,存在侥幸心理。其实所有事故发生的案例,当事人谁不是抱有与我相同的态度呢?但有句话说得好,安全无小事。校方明文规定严禁在宿舍内使用违章电器是为了保障每一位同学的人身和财产安全,却没有引起我思想上的足够重视,认为只要小心使用不会出什么问题。这也从一个侧面反映出我自身的自由散漫,为图一时便捷而偷懒的性格。
三、没有顾及他人的利益,为图自身一时便利,将他人财产安全置于脑后。为了一己私利,将大家的安全问题弃之不顾,却没有想到,万一发生安全事故,周围将有多少人因此受到牵连。作为当代大学生,我们应该识大体,顾大局,我不应该为了一己之便违反校纪校规。
总的来说,我缺乏对公物和私人财产的保护意识,欠缺对学校和同学的责任心,安全意识淡薄,存在侥幸心理,且自身懒惰。
今日,回到寝室之后,我和室友进行了深入的探讨,召开了寝室会议。我们集体总结反思,反省我们的错误,共同的进行了深刻检讨,并作出如下决定:
一、按照要求上交内容深刻的检讨书一份,对自己的错误进行深刻认识,并认清其可能造成的严重后果,向老师认错。既然自己已经犯了错,我就应该去面对,要认识到自己的错误,避免以后犯同样的错误。
二、用心克服生活懒散、贪图便利的缺点。提高纪律性。认真学习学校的校规校纪,并且做到自觉遵守,检查自己的用电用品中是否还存在着违章电器,一旦发现立即处理,决不再用。
三、制定监察制度,发现同一个寝室或者其他寝室的同学使用违章电器,应该立刻予以制止,不听劝告者将上报。
宿舍是我们生活起居的地方,安全问题就显得尤为突出重要。我们每个人都有义务参与保护工作,并有权力生活在一个安全的环境中。因此我们要警钟长鸣,消除一些安全隐患,共同建设一个健康安全的生活环境。我将以此次事件作为一面时刻检视自己的镜子,时刻提醒自己提升自己的思想觉悟,强化自己的责任心。
以前的错误无法更改,但以后的错误我们可以避免。人总会犯错,但只要能在错误中悔过并成长,这也并非不是一件很好的事,所以我希望您可以原谅我,可以认可我认错的态度,并给予我一个知错就改的机会。
我保证会在今后的生活中,认真学习学生手册,贯彻落实校纪校规,决不再心存侥幸,并牢记老师您的训导。
致此
敬礼!
XX
XXXX年XX月XX日
寝室大功率电器保证书【2】
尊敬的XX:
入住职工宿舍已经有半年的时间了,这是第一次正式的上交寝室用电安全保证书。
对于寝室安全用电问题我们一直都有明确的认识,由于此次的严格整顿学习,我们更加的对宿舍用电安全重视起来,因为这不仅是在提倡保障节约用电,也是为了避免不必要的事故发生,避免集体财产损失,更是对自己的生命安全、对他人的生命财产安全负责。
自从上大学起,我就开始了集体生活,当时宿舍用电安全是学校总要开会重点重申的大事,总有不胜枚举的血的教训给我们做警示。所以用电安全,积极防火已经在我的内心里根深蒂固了。然而事故总是发生在我们疏忽的一瞬间,为了使危险的系数降到最低,把安全隐患消灭在萌芽里,我想最根本的办法就是杜绝电器的使用。我想我们不要抱怨管理有多么的严厉,住宿的条件有多么恶劣,电器的使用有多么的必要,在嘴上喋喋不休的说这些的时候,我们应该想到我们只是在为自己的过错找各种掩饰的理由而忽视了潜藏的危险。
退而言之,一切电器可以使用,然而不是在宿舍这个集体的环境里。我们都知道这样的道理,一切事物只有在他合适出现的地方出现才是合理的。今天所提到的宿舍用电安全的问题也是有前提的,那就是在宿舍这个大前提之下,所以我们会理解领导的工作。不给领导的工作拉后腿,以后坚决杜绝违章用电,杜绝各种不符合标准的电器使用。
在保障宿舍用电安全的前提下我们决定做到以下三点:
1、树立安全用电意识,自觉做到安全用电,保障住宿同事生命和财产安全;
3、切实做到人离关灯、关电源,各种用电设备(电脑、空调、充电器等)使用完毕后及时关闭电源,不得长时间通电。
以上内容请领导检查监督!
致此
敬礼!
XX
XXXX年XX月XX日
寝室大功率电器保证书【3】
尊敬的宿管阿姨:
3月15日,宿管阿姨在对我宿舍进行安全检查的时候搜出一个热水器,做出了当场没收的处罚,并下达了通知,对此我表示接受,也感谢您能发现并指正我的错误,避免了更严重的错误的发生。这个热水器是我为了减去下楼打开水的麻烦而买的。在学生会干部和老师的耐心教导下,通过学习宿舍安全管理条例,我认识到了问题的严重性,并对自己违反校纪校规的行为进行了认真的反思和深刻的自剖。在此,我谨向宿管阿姨做出深刻检讨,并将我这一天来的反思结果汇报如下:
第一,我的行为不符合一个大学生的要求。作为当代大学生,我们应该识大体、顾大局,在校纪校规面前人人平等,我不应该为了一己之便违反校纪校规。况且,我们宿舍楼层不高,下楼打开水是一件很方便的事,控制自己不用类似的大功率用电器并不是一件很困难的事。
第二,清明长假将至,使用热得快之类大功率用电器增加了意外事故发生的机率,我应主动配合学院搞好安全工作,学院老师三令五申、班干也一再强调,要求我们不使用大功率用电器,但这都成了耳旁风,这些都是不应该的。
第三,我的行为还在宿舍间造成了极坏的影响。同学之间本应该互相学习,互相促进,而我的表现给同学们带了一个坏头,不利于校风和院风的建设。同时,也对学校形象造成了一定损害,有时,没有打到水或图方便,就用热水器烧水。当时的侥幸心理酿成了现在的后果。虽然我这种行为方便了自己,但是,我是在他人的安全之上的自己得利,我是在自私自利的帽子下,方便自己的。只有认真反思,寻找极大错误后面的深刻根源,认清问题的本质,才能给集体和自己一个交待,从而得以进步。做为一名学生,我没有做好自己的本职,给宿管阿姨的工作带来了很大的麻烦。
在深刻的自我反思之后,我决定有如下个人整改措施:
一、按照要求上交内容深刻的保证书一份,对自己思想上的错误根源进行深挖细找的整理,并认清其可能造成的严重后果。
二、用心克服生活懒散、粗心大意的缺点。
三、和同学、班干以及学生会干部加强沟通。保证今后不再出现违反校纪校规的情况。
我非常感谢宿管阿姨对我所犯错误的及时指正,我保证今后不会再有类似行为发生在我身上,并决心为我校的安全工作、做出自己的一份微薄之力。请关心爱护我们的老师同学继续监督、帮助我改正缺点,使我取得更大的进步!
致此
敬礼!
【关键词】LED灯具;可靠性;驱动电源;散热系统;界面层裂
1.引言
大功率LED作为照明光源,有节能环保、寿命长、体积小、发热小、响应速度快、安全低电压、耐候性好、方向性好等优点。目前,半导体照明是国家重点扶持的新兴产业,大功率LED是半导体照明的关键器件,LED照明正逐步取代传统照明技术,而最终能否实现半导体照明的普及,取决于大功率LED光效和可靠性问题的解决,可靠性是评价LED灯具质量的一个重要指标,对大功率LED灯具可靠性的研究,具有非常重要的意义。
2.影响大功率LED灯具可靠性的主要因素
可靠性指产品在规定的时间和条件下,完成正常规定功能的能力或概率。对于LED而言,要求其能在给定的工作条件下发射出一定量的光,但LED灯具的亮度,会随着工作时间的增加而衰减,其可靠性的高低,一般表现为工作条件下寿命的长短,通常定义LED光输出量衰减到初期值的 50%或 70%时的时间为LED的寿命[1]。
2.1LED光源
LED光源潜在的失效机理,主要有以下几种:
其一,芯片失效,即LED芯片本身失效或其他因素造成的芯片失效,从而导致LED直接失效;其二,封装失效,例如封装材料不良引起:环氧树脂、导电胶、硅胶、荧光粉、基座、固晶材料等;封装结构设计不合理,如材料不匹配、产生应力、引起断裂、开路等;封装工艺不合适,如装片、压焊、点胶工艺、固化温度及时间等;其三,电应力失效,即承受了超过额度的电参数条件或过高的瞬态电流而引发的LED失效,其产生的冲击有可能直接损坏芯片,或造成金线熔断等现象,致使LED失效;其四,热应力失效,即周期性热量变化或 LED内部温度超过最大额定值而引发的失效,热过应力产生的高温,会降低芯片发光效率,产生光衰加快、色移等严重后果,在LED 可靠性中,需重点关注此问题;其五,实际使用过程中,装配不当也会引发LED失效[2]。
要提高大功率LED灯具的可靠性,就必须采取相应的措施,使LED灯具尽可能消除或减少上述因素的影响。例如:改进封装设计、采用新型的封装材料、开发新的荧光粉和涂敷工艺、降低结温,以及进行静电防护等。为提高器件封装可靠性,在原材料选用方面要严格控制材料的质量,在封装结构上除了考虑出光效率和散热外,还要考虑多种材料结合在一起时的热涨匹配问题。在封装工艺上,要严格控制每道工序的工艺流程,尽量采用自动化设备、确保工艺的一致性及重复性,保障LED器件性能和可靠性指标。
2.2驱动电源
除LED光源外,驱动电源也是影响大功率LED灯具可靠性的重要因素。体积越来越小、高效率、高可靠性、对调光与非调光广泛的应用兼容性、无光耦等,成为了LED照明驱动电源的市场需求趋势。
大功率LED灯具对电源驱动的技术要求体现为:电路工作要高可靠性、高效率、高功率因素、合理的驱动方式、浪涌保护(LED抗浪涌的能力较差,尤其是抗反向电压能力)、保护功能(电源除一般保护功能外,最好在横流输出中增加LED温度负反馈功能,防止LED温度过高;在驱动电路有故障、LED短路或开路时,电路能对LED和自身起到很好的保护作用)、防护措施(如户外安装的灯具,其结构上要防潮湿、防水,外壳能耐高低温骤变)、驱动电源寿命与LED寿命能相匹配等[3]。
为提高驱动电源模块质量,确保LED灯具的可靠性,建议采取下列措施:
(1)电源模块选用品质好的电子元器件。(2)合理设计整体线路,包含电源变换、驱动电路、控制电路和保护电路等。(3)选择合适的保护电路,要保护模块性能质量,并且成本不能大幅增加。
2.3散热系统
大功率LED灯具由LED光源、驱动电源、散热结构及透镜等组成,因此散热也是一个重要的部分,如果不能很好散热、它的寿命会受影响,灯具的可靠性,很大程度上取决于散热水平,与LED散热相关的主要参数有结温、热阻和温升等。
LED照明灯具发光后产生的热量,主要通过LED基板和安装在LED上的散热装置散发出去,良好的散热设计可以大幅度延长 LED灯具的使用寿命。大功率LED散热一般可分为一次封装散热和二次热沉散热,前者指通过改善LED自身封装材料和优化封装结构进行散热,后者指通过设计开发散热器对LED进行热控制。
可见,解决散热问题的方法主要有两种:其一,改善灯具内部 LED芯片的质量,工作电流不变的情况下,使芯片发光的内量子效率提高,进而使芯片发光效率提高;其二,对灯具外部的散热设计进行改进,配置较为合理的散热装置,以达到加快散热的目的。在LED灯具中,需要使用散热片来控制LED芯片的温度,特别是结温,要低于LED芯片正常工作的安全结温,从而提高LED芯片的可靠性[4]。在封装散热设计方面,目前主要是硅基倒装芯片结构、金属电路板结构散热,以及环氧树脂和固晶材料等散热;在系统级散热方面,主要是热管散热、风冷强制散热和热电制冷散热等方法[5]。
2.4使用环境
除上述影响LED灯具可靠性的因素外,使用环境也会影响LED灯具可靠性,如在不同环境下,透镜变形、受损,使得LED灯具寿命缩短;另外,灰尘和潮湿等对LED灯具影响也较大,因此,为提高其寿命,就要做好相应防护措施,使用环境不同,技术要求也不同,需及时做好防尘、防潮、防磁和防雷击等措施。
3.界面层裂对大功率LED灯具可靠性的影响
环氧树脂是LED的主要封装材料,具有优良的电绝缘性能,但其缺点不容忽视,例如,易吸潮、易老化、耐热性差,并且在高温和短波光照下易变色,因而对LED的寿命影响较大。当芯片温度过高时,环氧树脂温度接近芯片结温,此时环氧树脂的CTE(热膨胀系数)会发生剧烈变化,此时产生的内部应力和水分的蒸气压力,很可能大于封装树脂与芯片、固晶胶和框架表面间的粘接力,导致它们的界面间出现剥离现象,甚至还会导致封装树脂或芯片出现裂纹[6-7],使得光衰现象严重。
综合现有文献,笔者发现,在电子封装中,对界面层裂的研究比较多,对于LED,目前国内外研究的主要问题集中在封装和系统级的热管理技术,较少考虑界面层裂对LED可靠性的影响,特别是界面层裂的程度对热阻、光衰等影响还不完全清楚。因此,对LED进行界面层裂的研究分析有重要意义。
为此,笔者将主要围绕大功率LED模组的界面层裂及对可靠性的影响进行研究分析,主要内容如下:
(1)对大功率LED模组的界面层裂所涉及的基本力学理论和热学理论进行分析。
(2)实验测试分析不同的热界面层裂情况对LED热性能的影响规律。
(3)建立有限元分析模型,研究分析界面层裂对热-机械可靠性的影响。利用有限元软件,以大功率LED为研究对象,建立有限元模型;采用有限元法分析界面层裂对LED热阻的影响,分析散热不良导致结温过高从而对LED寿命造成的影响;研究分析大功率LED模组在热环境下由于界面层裂对LED的应力分布及可靠性造成的影响。
(4)对有限元仿真和实验结果进行对比分析,完善有限元模型。在此基础上,对LED模组的封装结构提出优化设计。
通过实验和有限元仿真,研究界面层裂情况对大功率LED模组的热-机械可靠性的影响,探讨LED退化和失效机理,通过热-机械耦合,分析界面层裂对界面热阻的影响规律,相信能得出一些新颖、实用的结果。
4.小结
通过对大功率LED灯具的相关研究,分析了LED光源、驱动电源、散热情况、使用环境等对大功率LED灯具可靠性的影响,列出了相应的解决措施,对灯具可靠性的提高有较大的意义,最后,提出了界面层裂对大功率LED灯具可靠性的影响,相信通过实验和有限元仿真,能得出一些新颖的结果,对提高大功率LED灯具的寿命提供一些实用的参考意见。
参考文献
[1]Shinya Ishizaki.大功率白光LED的寿命测定[J].中国照明电器,2008,1:39-44.
[2]赵阿玲等.大功率白光LED寿命试验及失效分析[J].照明工程学报,2010,21(1):51-52.
[3]公文礼.大功率LED灯具电源驱动的分析与研究[J].灯与照明,2009,33(4):29-30.
[4]杨广华等.基于LED照明灯具的散热片设计与分析[J].电子与封装,2010,10(1):39-41.
[5]魏娇.LED 灯具的可靠性分析[J].电子世界,2014,(17):77
【关键词】大功率;变频电源;优化;设计
1引言
随着我国经济的不断发展,进口的大功率用电设备越来越多,工厂生产线所用供电电源功率越来越大,对大功率变频电源需求也越来越大,市场前景十分看好。
目前,市场上的大功率变频电源在使用中不同程度地暴露出一些问题,例如,对电网的污染和整机可靠性问题等,给用户造成很大不便。为满足市场需求,迫切需要研制可靠性高且环保的大功率变频电源。为此我公司集中力量,按照国家军标要求,针对大功率变频电源主电路功率器件电流大和电路的耗散功率大、散热问题严重以及对电网污染大等特点,进行优化设计,研制出了高可靠性的700kVA的"三进三出"大功率变频电源。
2 优化方案
2.1 整流电路的改进
对三相输入的变频电源,一般采用三相桥式不可控整流,直流侧采用电容滤波。这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同,因而基波功率因数接近1。但其输入电流的谐波分量却很大,给电网造成严重污染,也使得总的功率因数很低。谐波使公用电网中的元器件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率,大量的谐波电流流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。谐波电流还会对邻近的系统产生干扰,重者会使系统无法正常工作。
2.2 直流母线的设计
随着功率的加大,功率母线就不适合了,会带来一些问题,大功率变频电源的功率器件在开关过程中,由于从直流储能电容至IGBT器件之间的直流母线上的寄生电感和IGBT模块自身电感的影响,会产生很高的尖峰电压,这种尖峰电压会使器件过热,有时甚至使IGBT失控并超过器件的额定安全工作区而损坏。因而,必须将开关过程中产生的尖峰电压限制在允许范围内,降低尖峰电压一般有两种方法:一是通过增加栅极驱动电阻来减小di/dt,但选择合适的栅极驱动电阻很困难,若驱动电阻太大,导致dv/dt减小,开通时间和关断时间延长,增加了开关损耗;二是减小直流回路功率母线的分布电感。
叠层功率母线基于电磁场理论,把连线做成扁平截面,在同样截面下做得越薄越宽,它的寄生电感越小,相邻导线内流过相反的电流,其磁场互相抵消,也可使寄生电感减小。所谓叠层功率母线是以又薄又宽的铜排形式将母线叠放在一起,各层之间用高绝缘强度的材料隔离,整个母线极之间的距离比较一致,可减少互感,各层铜排都在所需要的端子位置处同其他层可靠绝缘地引出,使所具有不同电位的端子表露在同一平面上,以便于把主电路中的所有器件与之相连。使用叠层功率母线将IGBT和整流管等模块、散热器、电容器组合在一起,叠层功率母线与器件之间的连接是用不同的端子和插接件等来完成的,以便相连接时的接触表面与母线之间的接触电阻非常小,也使得寄生电感成数量级地减小,从而使过电压应力降至最低,保证了装置工作在最佳状态。
叠层功率母线共采用四层板,从下到上依次为绝缘板1,铜板负极,绝缘板2,铜板正极。图1是四层板的外形尺寸图,(a)为铜板负极,(b)为铜板正极,(c)为绝缘板1和2。
图1 四层板的外形图
2.3 增加直流偏磁电路
随着变频电源功率的加大,不得不考虑主变压器的偏磁题,偏磁的后果是十分严重的,轻则会使变压器和功率半导体模块的功耗增加,温升加剧,变压器的机械噪声增大,严重时还损坏功率器件,使变频电源不能正常工作。因此,为了提高大率变频电源的可靠性,必须增加抗偏磁电路。
为解决SPWM全桥逆变器中存在的直流偏磁问题,首先选择饱和压降和存储时间特性一致的功率开关管用于SPWM桥逆变器,减小控制电路的脉宽失真和驱动延时,其次,变压铁心加气隙,以增加铁心的磁阻,提高变压器抗直流偏磁的力,最后是采用抗偏磁电路。
由于在输出变压器中,励磁电流一般仅占原边电流的2%。因此原边电流直流分量的检测必须首先滤除励磁电流中的基波及高频成分,然后再将剩下的直流分量放大后用于控制。励磁电流中直流分量的提取可先由霍尔电流传感器检测变压器的原边电流,再经有源滤波,最后送到PID调节器中。
实际上是通过对逆变器的输出电流引人负反馈,限制主电路中的直流分量,以防止变压器产生偏磁。这种抗偏磁电路的调节方法实现了直流偏磁的自动调节,在各个工作点均能很好地防止直流偏磁的产生。
此方案的优点在于与过流保护共用一个检测器件,节省费用。当发生直流偏磁时,变压器励磁电流以指数规律迅速增大,比检测电压纠偏的方法灵敏。
2.4 过流保护的改进
图2为新的IGBT过流保护方法示意图,新方案和以前的IGBT的过流方法相同之处是仍然采用分散过流保护与集中过流保护相结合的方法,不同之处在于:一是新方案采用霍尔传感器,而不是用磁电流互感器;二是用霍尔传感器检测变压器原边电流,而不是输出电流;三是在分散过流检测通道串入快速光电耦合器,利用分散过流保护通道,响应集中过流信号的要求,利用驱动模块内部的过流保护电路对IGBT,实施软关断,而不是硬关断。
图2 新的IGBT过流保护方案
比较器A的第二脚接变压器原边电流转换的电压值,O1为快速光电耦合器HCPL4504,其输出三极管与快恢复二极管相串联,当变压器原边电流没有超过设定的阂值时,无集中过流信号,此时光耦的输人侧二极管处于导通状态,在分散过流检测通道中串人的光耦不会影响分散过流保护功能,当变压器原边电流超过设定的阂值时,产生集中过流信号,此时光耦的输入侧二极管迅速关断,快速光祸的输出侧三极管迅速关断,M57962的1脚将悬空,此时IGBT如果仍处于导通状态,则驱动模块内部的过流保护电路就会动作,对IGBT实施软关断保护。这样,不论分散过流保护,还是集中过流保护,都能对IGBT实施软关断保护,防止过大的关断电压对IGBT造成损坏。
3结语
利用以上改进措施,基本就可以使得大功率变频电源安全稳定运行,使得仪表正常工作,同时也促进了我国变频电源的发展。
参考文献:
关键词:光伏列阵;跟踪控制技术
中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01
太阳能不仅是一种可再生能源,同时也是一种无污染且无噪声的能源,符合我国提出的绿色发展的要求,近年来已经成为国内外能源研究人士的研究热点。光伏阵列的输出功率直接受到光照强度以及环境和温度的影响,想要保证太阳能电池最大功率输出,就必须要融入点跟踪电路。本文将对光伏列阵最大功率点跟踪控制技术进行分析,提出具体的控制方式。
一、光伏阵列
光伏阵列在电流方面的函数可以记做 ,上述公式当中,I是输出电流,Is是短路电流,短路电流取决于日照强度。Io表示光伏阵列反向饱和方面的电流,而q是电荷的常数,U是光伏阵列整体输出电压,A为PN结系数,公式中的K为常数,T属于绝对温度范畴而Rs属于串联电阻,最后的Rsh属于并联电阻[1]。每一个光伏阵列当中都会存在最大功率点,相关工作人员为了从根本上提升光伏阵列的实际使用效率,将功率输出最大化,就必须要在光伏阵列以及负载当中融入MPPT电路。
二、扰动观察发
本文所研究的扰动观察法属于MPPT体系当中比较常见的一种控制方式,通过控制占空比的方式来控制整体输电的电压,如果实际占空比的比例有所增加,那么输出的电压就会有所提升,在这种时候进行输出电流进行检查,并且计算器输出功率,就可以将最后的计算值与占空比增加之前的数值进行比较,比较二者之间的差异。如果从比较结果中发现输出功率有所增加,那么就需要继续对占空比进行提升,直至输出功率呈现出下降的趋势方可停止,如果结果相反,可以使用减少占空比的方式平衡二者数值。在扰动观察法使用过程当中,必须要注意步长的选取[2]。不仅要考虑到光伏阵列的动态影像速度,同时也要考虑到光伏阵列在常规情况之下的控制精确度。如果扰动步长比较大,那么对外界的环境影响也会加快,在最大功率点周围位置会存在功率震荡。如果扰动步长比较小,那么震荡就会适当的减少,但是这种情况下的光伏阵列影响能力也会有所下降。光伏阵列通常情况下是可以满足阳光变化下动态响应的,如果光照强度保持稳定,那么整体的输出功率会产生比较明显的波动[3]。
三、快速MPPT控制法
想要从根本上提升光伏阵列整体的跟踪速度,并且有效减少最大功率位置产生的功率震荡,就需要从改进步长这一角度进行处理。如果光伏阵列的温度保持平衡,那么输出特性曲线当中功率最大点就会排列在固定电压值的周围,通过这一现象我们可以确定最大功率点的电压与光伏阵列在输出电压这方面的关系是一定的[4]。若在实际工作过程当中,光伏阵列输出电压与最大功率点二者的实际电压值相差比较多,就代表了光伏阵列工作点距离实际的最大功率点还是比较远的,在这种情况下我们就可以使用大步长。若在实际工作过程当中,光伏阵列输出的电压以及最大功率点,二者相差的电压值比较小,那么就需要根据实际情况选择比较小的步长,通过上述方式可以有效的减少功率震荡程度,使用MPPT对其进行控制的主要原理就是 这一等式。该公式当中,Um属于最大功率点位置上所对对应的一个相似性电压,我们从这一公式中可以分析出,不论光伏阵列这一环节最大功率存在于点的左面还是点的右面,越靠近最大功率点,d数值则越小,反之越大。
四、神经网络法
所谓的神经网络控制法,就是神经网络视角下的一种MPPT控制技术,这是一种比较新颖的信息处理方式,在神经网络结构当中主要包含了输入层、隐含层以及输出层等,每一层当中神经元的具体数量都是由需要解决问题的复杂程度来决定的。这种技术在光伏阵列中应用的时候,输入的信号可以选择光伏阵列阐述当中的开路电压或者是短路电压,也可以根据外界的实际环境输入光照强度以及温度。这部分数据在输入过后,可以通过优化,编程输出电压或者是占空比信号[5]。神经网络当中的所有节点都会存在权重增益量,只有使用合适的权重才可以保证函数之间的相互转化,进而提升光伏阵列工作点的准确性。想要保证光伏阵列最大工作效率,就必须通过神经网络对权重进行训练,训练过程即是想其中输入大量样本数据,因为光伏的样本数据存在一定的差异性,所以在不同工程当中需要制定针对性训练方式才能保证工作点的准确性。因为这这一网络不仅能够保证输入样本的完全匹配性,而且可以保证内插与外插输入模式的匹配,这种功能一般的查表功能是做不到的,这也是神经网络法被人们记住与使用的主要原因。
五、结束语
随着我国经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高,对电能的需求量也在不断增大。目前很多偏远地区的用电还受到限制,并且许多能源属于不可再生能源,储量正在不断减少。想要保证经济及社会的稳定发展,就必须要在短时间内找出替代能源来满足能源的使用需求。本文从神经网络法、快速MPPT控制法、扰动观察发、光伏阵列这四个方面,对光伏列阵最大功率点跟踪控制技术进行了分析,旨在提升光伏列阵最大功率点跟踪控制技术的技术水平。
参考文献:
[1]戴欣平,马广,杨晓红.太阳能发电变频器驱动系统的最大功率追踪控制法[J].中国电机工程学报,2013(08):95-99.
[2]吴理博,赵争鸣,刘建政.单级式光伏并网逆变系统最大功率点跟踪算法稳定性分析[J].中国电机工程学报,2011(06):73-77.