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60+电力电子项目为工程专业学生

电力电子学是固体电子学在电力控制和转换方面的应用。它处理快速动力学非线性、时变能量处理电子系统的设计、控制、计算和积分。所以,我们可以说,它是指电子和电气工程的一个研究课题。

如今,许多工科学生对电力感兴趣电子项目.所以,这里我们列出了一些顶级的电力电子项目的想法,这些想法可能会给工程学学生在最后一年选择项目的更好的想法。

电力电子项目清单

  • 基于黄金分割搜索的光伏三电平DC-DC变换器的设计与实现:在许多光伏能量转换系统中,需要具有高电压增益的非隔离DC-DC变换器。本文介绍了基于黄金分割搜索(GSS)的最大功率跟踪控制及其在三电平DC-DC升压变换器中的应用。三电平升压变换器提供了高电压传输,使大功率光伏系统能够与低尺寸电感高效工作。采用单片机对系统进行验证。
  • 两腿变频无刷直流电机的性能改进:无刷直流电机的使用提高了各种性能因素,从更高的效率,更高的扭矩,高功率密度,低维护和更低的噪音比传统电机。在本课题中,设计了一种只用四个开关和两个电流传感器的两腿逆变器馈电的无刷直流电机驱动系统。开关和电流传感器的数量越少,开关损耗越小。
  • 用于可再生能源系统的带倍压单元的高升压ZVT交错并联变换器:为此,设计了一种内置1KW DC-DC变换器的变压器电压倍增器单元。该DC-DC变换器通过降低二极管的电压应力来增加电压增益,从而提供高效率和高阶跃转换,适用于可再生能源。

  • 采用智能控制技术的无传感器电流控制DC-DC变换器:提出了一种基于计算技术的无传感器预测峰值电流控制方法。在不使用电流传感器的情况下,消除了电压稳态误差,实现了高精度的电流估计。本文可以实现模糊控制器。该控制器可以有效地消除电压稳态误差,实现高精度的电流估计,而不需要使用电流传感器采用综合补偿策略。
  • 一种高电压增益DC-DC变换器的集成耦合电感和二极管电容:设计了一种高效率、高升压、非隔离的DC-DC变换器。这种高电压增益转换器广泛应用于许多工业应用,如光伏系统、燃料电池系统、电动汽车和高强度放电灯。该转换器通过减少输入端和输出端的误差来提高源端功率因数,有助于延长设备的使用寿命。
  • 基于无传感器无源性的直流电机控制:近年来,运动控制的重要性日益增加。设计了直流电机无传感器无源控制。无源性是保持输入和输出的稳定性。太阳能电池板连接MPPT,输入电压稳定。在输出端,控制SEPIC转换器的电压和电机的速度。在这种应用中,功率转换器将太阳能电池板的功率转移到由直流电机代表的负载上。
  • 基于对称阻抗网络的可调速四象限斩波升压控制:设计了一种基于buck-boost控制的四象限斩波宽范围速度控制,采用对称阻抗网络z源网络。通过控制通过占空比从0到0.5和非通过技术,z源四象限斩波器可以通过直流电机产生任何想要的直流电压。在输入直流电压小于z源网络直流电机额定电压的情况下,采用新的降压和升压开关模式实现直流电机的四种工作模式
  • 利用太阳能输入的E类功率放大器进行无线电力传输:在本项目中,设计了利用太阳能电池板输入无线传输电力的概念。该设计使用太阳能电池板的输入,并通过使用高升压DC-DC转换器,将12V的输入升压至70V,然后作为E类放大器的输入。接收端接收110V直流输出,输送至负载的功率接近28W
  • 直流配电系统中太阳能开关电感和开关电容的设计与分析:在本项目中,设计了一种高效地从光伏(PV)板获取最大能量的高升压太阳能优化器(SPO)。输出能量被发送到直流微电网。为了实现高升压增益,采用了开关电感和开关电容技术。高升压SPO利用这些技术实现比输入电压高20倍的高电压增益。
  • 电容输出滤波器四阶谐振功率变换器PI控制器的实现:设计了一种四阶(LCLC组态)谐振变换器的闭环控制。采用PI控制器进行闭环操作。利用PI控制器的零电压、零电流开关时间得到输出电压和电流
  • 基于MATLAB/SIMULINK的光伏阵列馈电t源逆变器建模:本文介绍了一种具有简单升压控制技术的光伏逆变器。推导了t源逆变器的数学模型,并在MATLAB软件中进行了仿真。通过控制调制指数和射通占空比,改变升压因子值;由此可得到设计的输出电压。与传统的z源逆变器相比,t源逆变器具有较高的电压增益,改善了瞬态响应,减少了总谐波失真。
  • 基于多电平逆变器的无刷直流电机驱动仿真与实现:无刷直流电机具有效率高、结构简单、成本低、维护少、转矩大或单位体积输出功率大等优点,在大功率高压应用中得到广泛应用。设计了一种二极管箝位多电平逆变器,用于无刷直流电机的驱动。与传统逆变器相比,该逆变器的总谐波失真很低。该逆变器系统可用于需要调速驱动器的行业,并可节省大量的能源,因为该系统具有较少的谐波损失。
  • 光伏阵列部分遮阳条件下的最大功率点跟踪:在部分阴影条件和快速变化的辐照度条件下,传统的MPPT方法无法跟踪实际最大功率点。为了克服这种情况,开发了一种改进的MPP跟踪算法,并与SEPIC转换器集成。该MPPT系统能够在恒定和变化的天气条件下跟踪实际最大功率点。
  • 一种具有普通有源箝位的高效高阶交错DC-DC变换器:需要高压升压DC-DC转换器作为低压电源和在更高电压下工作的输出负载之间的接口。在这个项目中,耦合电感升压转换器被设计来实现无需极端占空比操作的高功率升压转换,同时有效地处理高输入电流。
  • 太阳能智能逆变器:一种基于多电平拓扑和带负载检测的脉宽调制的新设计:本课题设计了一种适用于小型应用的新型太阳能智能逆变器系统,这是电力电子领域的最新成果。这里的太阳能电池移动系统将移动面板从东向西180度,并在日落后返回初始位置。此外,还通过消除常见的接地问题实现了太阳能充电。本项目的主要目标是使用多电平逆变器从独立的直流源产生最小失真的正弦波形。
  • 二元直流源降压开关7电平逆变器的分析:在这里,一个二进制直流电源减少开关7电平逆变器被实现。梯形参考的UPDPWM策略提供了相对低失真的输出,梯形参考的UCOPWM策略提供了相对较高的基值RMS输出电压。
  • 采用先进电力电子接口的电动传动系设计与控制:设计了一种用于电池电动汽车(BEV)的集成电力电子接口,以优化动力传动系的性能。先进电力电子接口(APEI)的概念结合了双向多器件交错式DC-DC变换器(BMDIC)和八开关逆变器(ESI)的特点。与其他拓扑相比,这种设计提高了系统效率和可靠性,减少了电流、电压波动,并减小了BEV传动系中无源和有源元件的尺寸。
  • SVPWM逆变器供电永磁无刷直流电机的建模与仿真:空间矢量调制技术已经成为控制交流感应、无刷直流、开关磁阻和永磁同步电机的三相电压源逆变器中最流行和最重要的PWM技术。本文对空间矢量PWM进行了分析和仿真。与SPWM相比,SVPWM的调制指数高,电流和转矩谐波小得多。
  • 离网和并网PWM逆变器输出滤波器设计的电压畸变方法:基于电压传递函数的离网和并网脉宽调制(PWM)逆变器输出滤波器设计与传统的电压失真设计方法相比,该设计方法基于电流纹波和电流传递函数。
  • 带耦合电感的高增益DC-DC升压变换器的设计及PSIM仿真:设计了一种带有耦合电感的高增益DC-DC变换器。它用于不使用变压器将低电压升压到30至50倍输入电压的高范围。其中一个重要的应用是将太阳能电池板的低电压(12V)提升到高电压,这样就可以产生230V的交流。为了实现高电压输出增益,将变换器输出端和升压输出端与受控电源开关和电源二极管上电压应力较小的隔离电感串联。采用PSIM软件进行仿真
  • 在宽负载范围下提高效率的新型自适应软开关移相DC-DC变换器:在这个项目中,两种不同的控制器:PI和模糊控制器被用来改善DC/DC升压变换器对负载变化的动态响应。采用具有自适应软开关的DC-DC变换器实现所有开关的零电压开关操作。
  • 采用单回路鲁棒电压控制器的低成本、高性能单相UPS:不间断电源可分为无源备用电源、线路交互电源和双转换电源。本文设计了一种采用单回路鲁棒电压控制器和一开关倍压策略PFC变换器的低成本、高性能双转换UPS。PFC变换器和逆变器在正常模式下向负载供电。逆变器也在电源故障模式下工作,并通过推挽变换器和电池向负载提供能量。
  • 家用无变压器单相无电池光伏逆变器的设计与仿真:设计了一种单相光伏逆变器。该系统无需使用变压器和电池,就能有效地将光伏电源转换为单相交流电源。采用最大功率点跟踪算法、升压变换器和PWM控制逆变器分别实现最大功率提取、直流电平提升和直流转交流。
  • 光伏模块的数字MPPT接口:光伏组件是光伏电池阵列。当该模块暴露在太阳辐射下时,它以直流电的形式产生电能。该系统在负载(太阳能逆变器)和光伏组件之间实现接口,以实现最大能量传输
  • 利用Buck变换器的太阳能光伏发电帆船:本文设计了一种利用buck变换器的太阳能光伏发电帆船。这是一种全新的创新应用,完全环保,几乎没有污染。不需要额外的空间,因为船的上部是未使用的,太阳能电池板安装在那部分很容易。由于阳光的存在,白天不需要任何燃料。最后,能源回收期将小于燃料运行船。
  • 利用有源电力滤波器减少谐波:谐波对配电系统有许多不良影响。这里,有源电力滤波器用于缓解电力线路中的谐波。有源电力滤波器的原理是利用电力电子技术产生精确的电流分量,消除由非线性负载引起的谐波电流分量。
  • 基于电流和速度控制技术的级联h桥多电平逆变器抑制无刷直流电机谐波和转矩波动:采用多电平逆变器拓扑结构可以提高无刷直流电机的性能。在这里,一个串联的五电平与移相调制是用来驱动一个无刷直流电机。它涉及速度和电流控制技术,以减少谐波失真和转矩波动。
  • 电力电子变换器的同步装置:本课题设计了一种具有单相或三相交流输入电压的电力电子变换器同步装置。该装置用电流互感器代替了电压同步变压器,并利用光学介质实现了双电隔离。
  • 基于Simscape的光伏系统MPPT控制器建模与仿真:建立了基于Simscape的太阳能电池和太阳能阵列模型。在Simscape库中进行太阳能阵列的建模比在MATLAB的Simulink环境中容易得多。升压变换器用于对太阳能电池阵列的输出电压进行升压和调节。通过最大功率跟踪控制器控制升压变换器的占空比,跟踪太阳能电池阵的最大功率
  • 消除静态输出电压误差的三电平全桥DC-DC变换器PWM滑模控制器:设计了一种基于pwm的全桥DC-DC变换器的滑模控制器,可以消除静态输出电压误差。它是由等效控制概念推导出来的。通过等效控制转换后,二阶滞回滑模控制器变为一阶pwm滑模控制器。一阶控制器具有良好的动态性能。然而,它没有能力抵抗静态输出电压误差。因此,在基于pwm的滑模控制器中增加了一个积分项。
  • 模糊PID控制器与常规PID控制器控制无刷直流电动机转速的比较:无刷直流电动机具有效率高、转矩大、体积小等优点,广泛应用于工业领域。利用所开发的系统比较了基于比例积分微分控制器和模糊比例积分微分控制器的无刷直流电机速度控制技术。
  • 采用最大功率跟踪技术的光伏电池馈电三相感应电动机:这里的主要目标是实现光伏阵列的最大功率输出,并向电网注入高质量的交流电流,以转移电力。电源调节系统的第一级是DC-DC升压变换器,负责从光伏阵列提取最大功率并增加其输出电压。电源调节系统的第二阶段是电流控制电压源逆变器(VSI),它将阵列的直流电源转换为交流电源并注入电网。
  • 低压直流配电系统:今天,所有必要的材料和电子设备都在直流电源上运行。直流配电是未来传统交流配电系统的主要竞争对手。变压器的交流电压转换可以用DC-DC转换代替。电力电子技术是实现这种未来配电的驱动力。
  • 基于ANFIS的太阳能光伏组件开环升压变换器MPPT方案的设计与实现:最大功率点跟踪(MPPT)用于在不同天气条件下提高太阳能光伏系统的效率。在本项目中,设计了一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的开环boost变换器最大功率点跟踪控制方案。利用MATLAB软件包对设计进行了仿真。
  • 基于数字PI控制器的PWM 13电平逆变器并网太阳能系统:随着可再生能源系统变得越来越普遍,屋顶光伏系统更有可能出现在电网连接方案中。当光伏阵列作为电源时,需要使用最大功率点跟踪(Maximum power point tracking, MPPT)从光伏阵列得到最大功率点。本研究通过在SIMULINK中模拟一个综合模型来解决光伏阵列和电池板的问题,该模型考虑了光伏电池、阵列或电池板中最重要的元素
  • 利用射频技术实现直流电机的无线速度和方向控制:直流电机用于许多行业,如造纸厂、轧机、印刷机床、挖掘机和起重机等,以控制输送带。设计了一种基于单片机的直流电机无线控制系统。电机的速度和方向由射频技术控制。速度控制采用脉宽调制技术,方向转换采用晶体管化H桥变换器。
  • 基于模拟MPPT的农业光伏抽水系统高效低成本变换器的实现:任何开关模式电源转换器的主要目标是在负载时提供一个恒定的输出电压。本项目采用移相控制方法设计了一种基于开关电容的谐振变换器(SCRC)。该结构由四个开关和两个电容组成,取代了传统变换器中庞大的磁性元件(电感和变压器)。
  • 中压配电电子变压器的应用:电力电子变压器是根据电力转换系统的要求设计的,以满足电力电子和配电系统的许多要求。电力电子变压器是一种多端口转换器,可以连接到初级侧的中压电平。所设计的系统可以提供双向的功率流,并且有足够多的端口。在低压应用中,电力电子变压器能校正功率因数,并能调节输出电压的波形和频率。它可以扩展为高电压和大电流的应用
  • 插电式混合动力汽车负载光伏并网系统的电源管理与控制:一般来说,插电式混合动力电动汽车的协调充电可以通过降低峰值功率来降低功率损失和电压偏差。然而,当充电周期的选择相当随意时,插入式混合动力电动汽车普及水平的影响很大。在本设计中,提出了一种包含插入式混合动力电动汽车的并网住宅光伏(PV)系统。
  • 并联型有源滤波器直流链电压控制器的分析与设计:针对三相四线并联有源电力滤波器直流侧电压控制的动态特性和稳态补偿特性,提出了一种自适应直流侧电压控制器。为了实现该控制器,降低了有源电力滤波器所需的最小直流链路电压。
  • 混合谐振和PWM变换器:提出了一种结合谐振半桥和相移脉宽调制全桥结构的混合谐振和脉宽调制变换器。该系统确保前臂开关在零电压开关下工作,后臂开关在零电流开关下工作。这种系统对于电动汽车中的电池充电器应用非常有用。
  • 核辐射检测:提出了一种利用射频技术检测核辐射的系统。这是一个基于单片机的系统,集成了核辐射传感器。一旦探测到,就会触发警报,并向附近的其他辐射探测器发出触发信号。每个单元都有一个发射器和一个接收器,这样每个辐射探测单元就可以发送和接收信号。
  • 耦合电感的单级升压逆变器:混合能源系统是一种可靠的替代能源,因为它结合了两种不同的能源,形成了备用能源。可再生电力系统作为分布式发电机组,由于能源的波动,逆变器的输入电压往往会发生较大的变化。为了提高效率和可靠性,提出了一种电感耦合的单级升压逆变器。
  • 采用双馈和多电平逆变器的混合可再生能源系统:利用可再生资源发电是一个日益增长的趋势。在该系统中,发电机的转子从交流电源或光伏板中获取电能。为了从光伏板中获得最大功率,采用了最大功率点跟踪系统。多电平逆变器用于将来自市电的交流电压和光伏板的直流电压转换为合适的电压到转子。
  • 交-交模块化多电平变流器的预测控制:与直接AC-AC变换器相比,AC-AC模块化多电平变换器具有高可靠性、提高硬件利用率和更好的谐振控制等优点。它们还提供高模块化和电压质量。AC-AC模块化多电平变流器的主要缺点是控制回路中的输入和输出频率分量。提出了一种单相交-交多电平变流器预测控制方法。
  • 基于斩波单元的模块化多电平变换器的改进脉宽调制方法:模块化多电平变换器(MMC)代表了一种新兴的拓扑结构,其技术使高电压和功率能力成为可能。在不远的将来,MMC是最有前途的大功率变换器拓扑结构之一。提出了一种改进的半桥式多芯片脉宽调制(PWM)方法。
  • 非理想反电动势的无刷直流转矩电机的转矩脉动降低:无刷直流电机具有控制简单、噪声低、功率密度高、输出转矩大等特点,得到了广泛的应用。然而,由于无刷直流电机电枢电感的存在,在换向间隙会产生转矩脉动,从而影响了无刷直流电机的位置控制和速度控制精度。提出了一种消除无刷直流电动机转矩脉动的自动控制方法。
  • 带有负耦合电感的非隔离双向DC-DC转换器:双向DC-DC变换器结合储能技术已成为混合动力汽车、燃料电池汽车和可再生能源系统等动力相关系统的一个很有前景的选择。提出了一种高效、可靠的非隔离双向DC-DC变换器的解决方案。为了将系统中的开关支路分成两个功率流,使用了一个小的负耦合电感。它还可以防止自由流动的电流通过MOSFET的二极管。
  • 基于射频的伺服和直流电机控制系统:该项目的主要目标是设计一种多功能设备,通过使用射频控制直流和伺服设备。这种直流和伺服电机的无线控制是一个有趣的概念,经常用于机器人、工业和玩具车。
  • 并网NPC逆变器系统开断故障的检测方法:故障检测与识别在工业应用中越来越重要。因此,越来越需要提高故障诊断能力。本文提出了一种低成本的开关开路故障检测方法。利用该方法,可以检测开关的开断故障,识别出故障开关。
  • 用于双输入隔离DC-DC变换器的四象限集成变压器:如今,包括燃料电池、风能、光伏等在内的清洁可再生能源已被广泛应用,以实现环境友好的目标。大功率太阳能电池或燃料电池通常需要将其低输出电压提升到高直流链路电压。采用多输入DC-DC转换器。这种变换器的局限性在于功率耦合效应。提出了一种用于双输入隔离DCÂ-DC变换器的四象限集成变压器系统。
  • 高电压增益的非对称全桥变换器:在过去的几十年中,全桥DC-DC变换器在中大功率应用中得到了广泛的应用。提出了一种非对称全桥DC-DC变换器。系统的控制采用非对称脉宽调制技术。该变换器实现了所有功率开关的零电压开关和输出二极管的零电流开关。它可以在半导体器件上提供高电压和增益。
  • 梯形多电平DC/DC变换器三种拓扑结构的分析与比较:实现电力变换器的高效率是电力电子学的主要课题之一。多电平变换器通过使用低压元件来解决高压问题。梯形多电平DC/DC变换器在其系统中只使用电容元件。这里比较了三种这样的拓扑结构。
  • 线间统一电能质量调节器:高质量的电源对包含关键和敏感负载的工业过程的正常运行至关重要。为了改善电能质量,电力电子器件如FACTS和Custom Power devices的发展引入了一个新兴的技术分支。IUPQC (Interline Unified Power Quality Conditioner)是一种解决电能质量问题的设备。本文提出了IUPQC与直流控制的闭环控制方案,串联电压变换器。
  • 风力涡轮机系统用电力电子转换器:可再生能源的发电量稳步增长。因此,这些应用需要功率转换器。功率变换器分为单单元拓扑和多单元拓扑。对现有的电源转换器进行了回顾,包括那些由于高功率风险而未采用的电源转换器。
  • 快速开发复杂电力电子系统的超低延迟HIL平台:能源节约和可再生能源生产的需求一直是电力电子领域增长的驱动因素。测试和验证复杂的电力电子系统是一个耗时的过程。该系统提供了一个灵活、准确、易于使用的仿真系统。这样,系统优化、代码开发和实验室测试就可以在一个步骤中完成。
  • 一种大功率输入并联输出串联Buck半桥变换器及其控制方法:输入串联的两级DCÂ-DC变换器适用于大功率应用。但在升压Â -降压跃迁过程中,系统产生了多次振荡。因此,本文设计了一种适用于大功率应用的输入-并联-输出串联降压半桥变换器。
  • 一种用于交流模块的低成本飞回式连铸逆变器:提出了一种用于交流模块的低成本滑模反激逆变器。在这里,滑模控制器用于跟踪来自光伏板的最大功率,反激逆变器用于将直流电转换为交流电。通过逆变器与负载之间连接的LCL滤波器,降低了反激逆变器的总谐波失真。
  • 一种改进型单相准z源交-交变换器:这是一个用于交流-交流电源转换的单相z源变换器。传统的单相Z源交-交变换器在体积小、输入电流连续等优点的基础上,继承了其所有优点。改进后的单相准z源AC-AC变换器与传统单相z源AC-AC变换器相比,效率更高,开关上不会出现电压尖峰。
  • 基于短信的电力计费系统:在几乎所有基于服务的产品中,计费是一项关键功能。它涉及容易出错的手动过程。所开发的系统是基于移动和web的系统。它消除了大多数由手动计算和数据输入引起的错误。这种基于微控制器的系统将从计量装置获取准确和充足的数据。然后系统进行计算,账单通过短信发送给相关消费者。

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