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基于gd深圳原厂代理商GD32E505的图腾PFC双向储能逆变器设计

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基于gd深圳原厂代理商GD32E505的图腾PFC双向储能逆变器设计,随着经济的发展和对环境的重视,电力转换系统的效率日益重要。与传统的有桥PFCAC/DC变换器相比,图腾柱无桥PFC变换器所用半导体器件少。由于其在运行过程中电流仅通过一个高频开关管和一个工频开关管,因而其导通损耗低,因此图腾柱无桥型PFC变换器成为当前效率高的PFC转换器。图腾柱无桥PFC变流器具有电能双向流动的特点,特别适用于需要充放电、双向电能流向如车载充电机(OBC)和储能系统的应用。
我国要实现“双碳”目标,必须进行能源结构调整和建立新的电力系统。在源、网、荷、储一体化的深度协作下,新的柔性能源电力系统模式将日益显现。储能技术在电力系统中的应用将产生大量的应用场景和装配需求,储能将起到不可替代的重要作用,并全面开花结果。针对家用储能,基于gd深圳原厂代理商GD32E505MCU7KW图腾柱无桥PFC变换器的便携式储能应用方案。


方案的详细情况如下:


方案特点:


系统内核由GD32E505MCU控制,实现电压外环和电流内环双闭环控制。本发明的优点包括:系统稳定、输出无静差、动态特性快速、THD低、PF大于0.99。软硬件的过零点软启动可以很好地解决图腾PFC拓扑电流的过零尖峰问题。图腾PFC的控制主要有两个目的,一是使控制器的DC输出电压稳定,二是市电电流控制输入。为降低设备对电网的谐波干扰,降低设备无功功率,提高使用效率,功率因数接近1为佳。通过软件双闭环控制输入电流的波形和相位,使输入电流与输入电压相同步,软件锁相环实现输入电流波形的控制,通过软件双闭环实现DC输出电压的稳定。


1、增强的锁相环-EPLL。


EPLL相对于普通二阶广义积分锁相环SOGI-PLL,具有较小的倍频纹波及THD,能够快速跟踪市电变化的优势,缺点是占用CPU资源较多。


2、双环控制


采用电压外环与电流内环并带3,5,7,11谐波注入法实现谐波滤波,用于降低THD输入电流。

→AC220V/50Hz输入,输出6700W时间波形(CH4AC)负载(CH4AC):

介绍GD32E505MCU:
gd深圳原厂代理商GD32E505是32位通用微控制器,基于Arm®Cortex®-M33处理器。内设资源十分丰富,它支持浮点运算单元,尤其是TMU硬件的数学运算单元,能够完成复杂的数学计算,对数字电源的实时控制十分有用。

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