2.3 蓄电池
基于性能价格比的考虑,大多数采用铅酸蓄电池。放电终止电压VD=22V,充电终止电压VE=30V。蓄电池将DC/DC变换器输出电压钳制在22V~30V的范围内。
2.4 降压斩波电路的参数计算
如图2所示,通过在功率开关管的控制端施加周期一定,占空比可调的驱动信号,使其工作在开关状态。当开关Q导通时,二极管D截止,发电机输出电压整流后通过能量传递电感想负载供电,同时使功率电感L能量增加;当开关截止时,电感释放能量使续流二极管D导通,在此阶段电感L把前一段能量向负载释放,使输出电压极性不变且比较平直。滤波电容C2使输出的纹波进一步减小。显然,功率管在一个周期内导通时间越长,传递的能量越多,输出电压越高。
2.5 单相逆变电路
全桥逆变电路的结构如图3所示。V1-V4为电力电子开关器件。工作时,V1和V4同时导通和关断,V2和V3同时导通和关断,且同一桥臂上的两个开关管不能同时导通,否则会造成直流电源的短路。D1-D4为续流二极管,分别与V1-V4反并联,其作用是为交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道。输出LC滤波器对输出波形中的高次谐波进行滤波处理,使逆变电路输出高质量的正弦波形。
逆变电路的输出端采用电感和电容构成型低通滤波器,其传递函数为:,逆变器的输出为频率为20kHz的方波,其基波为50Hz,输出SPWM波中含有的谐波主要在2倍和4倍开关频率附近,逆变器输出滤波:负载电阻为额定负载电阻的50%进行计算,由下列公式:,计算得到滤波电感和电容的取值分别为2mH和13.3μF。
3 系统仿真
根据分析对小型风力发电系统仿真系统建立仿真模型,并用MATLAB/SIMULINK软件进行仿真分析。设置仿真分析参数为:在不同的风速时发电机三相交流电压有效值的变化范围是40V~80V、开关频率10Hz、负载1kW。仿真结果证明系统达到设计要求。







