HAWKER叉车电瓶成果与讨论

书接上文：

成果与讨论

建议的多端口转化器采用150 V的电池电压和300 V的光伏电压进行仿真，最大输出功率为1 kW，开关频率为20 kHz。直流母线电压维持在300 V。

针对一切三个端口之间的功率传输研讨了两种状况。第一种状况触及储能体系如何应对太阳能辐照度的间歇性。第二种状况触及储能体系对输出容量改变的呼应。

4.1 事例：改变的光伏供电条件

各端口的规格挑选为：模仿时最大输出功率为1 kW，试验验证时最大输出功率为200 W。图10展现了第一组事例的模仿与试验波形。在0–1秒的时间段内，当辐照度设置为最高值（即1000 W/m²）时，光伏可向负载供给额定功率，无需储能体系（BESS）辅佐。这种运转形式被称为单输入单输出（SISO）形式。随后，在1至2秒期间，辐照度下降至200 W/m2从1000 W/m2，且光伏功率从1 kW降至200 W不足以驱动1 kW的负载。因而，电池储能装置将为沟通负载供给剩下功率。2图10a–c别离展现了光伏端口功率、电池充放电以及负载功率呼应的仿真波形。三相沟通负载电压和电流的仿真呼应别离如图10d和所示。衔接至直流母线的光伏端口电压仿真波形如图10f，并观察到光伏辐照度改变时的电压。图10g显现了在200瓦功率等级的缩比参数下，不同光伏辐照度时三个端口的试验功率波形。图10h显现A相沟通负载电压和电流的试验波形。光伏电压的试验丈量成果如图所示在图10i displays the experimental waveforms for the AC load voltage and current of phase-a. The experimental measures of PV voltage are shown in Fig. 10i.

状况(i)：三端口变换器的模仿与试验波形。(a) PV端口功率模仿波形；(b) 电池端口功率；(c) 负载端口功率；(d) 三相沟通端口电压模仿波形；(e) 三相沟通端口电流模仿波形；(f) PV端口电压模仿波形；(g) 三个端口功率的试验波形；(h) 沟通负载电压和电流的试验波形；(i) PV端口电压的试验波形。

4.2 事例：改变的负载条件

在此事例中，研讨了负载条件改变时电池的充放电才能。图11展现了第二个事例研讨的仿真和试验波形。在0–1秒的时间段内，负载为1 kW，太阳能光伏板的辐照度设定为1000 W/m2光伏发生的电力足以满意负载需求。随后，在1至2秒期间，当负载降至<100 W时，光伏开端向负载供给100 W的电力，而剩下电力将输送至储能体系（BESS）。在此状况下，当负载下降时电池充电，而当负载到达最大值时，电池既不充电也不放电，因为光伏已足以满意全部负载需求。图11a–c别离显现了光伏端口、电池端口和三相沟通负载端口的功率模仿波形。这种运转形式被称为SIDO。三相沟通负载的模仿电压和电流波形别离显现在图11d和中。图11f显现了光伏端口的模仿电压波形，该端口衔接至直流母线，能够看出尽管沟通负载发生改变，电压仍坚持恒定。图11g展现了在200瓦功率等级下，负载从200瓦改变至20瓦时，一切三个端口的功率试验波形，坚持相同的光伏辐照度不变。相a的沟通负载电压和电流的丈量波形显现在图11h中。光伏电压呼应的试验波形如图11i所示Fig. 11i.

状况（ii）：三端口转化器的模仿与试验波形。（a）光伏端口的模仿波形功率；（b）电池端口的功率；（c）负载端口的功率；（d）三相沟通端口电压的模仿波形；（e）三相沟通端口电流的模仿波形；（f）光伏端口电压的模仿波形；（g）一切三个端口功率的试验波形；（h）沟通负载电压和电流的试验波形；（i）光伏端口电压的试验波形。

5 结论

本文提出了一种用于光伏-储能集成体系的多端口双向变换器拓扑结构，用于向三相独立沟通负载传输功率。该变换器经过将光伏和电池衔接到沟通负载，完成了单级转化。该拓扑结构与全桥变换器相同，但在每个变换器桥臂上额定添加了一个电感，以完成逆变和升降压操作的同步运转。利用FCSMPC控制器，可控制一切三个端口之间的功率流动。关于双向功率变换器而言，FCSMPC控制器供给了瞬时工作形式切换和更好的动态呼应。储能体系作为缓冲器，确保向三相沟通负载供给所需的功率。因而，所提出的拓扑结构结合FCSMPC控制器，在光伏-电池转化体系、电动汽车动力体系和燃料-电池体系等各种商业使用中具有广阔前景。