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工程专业学生60多个电力电子项目

2015年9月16日
通过管理员

电力电子学是固体电子学在电力控制和转换方面的一种应用。它涉及非线性、时变能量处理电子系统的设计、控制、计算和集成。所以，我们可以说它是指电子和电气工程中的一个研究课题。

如今，许多工科学生都对电力感兴趣电子产品项目。因此，在这里我们列出了一些顶级电力电子项目的想法，可能会给工程专业的学生在最后一年选择项目提供更好的想法。

电力电子项目清单

基于黄金分割搜索的光伏三电平直流变换器MPPT的设计与实现：在许多光伏(PV)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ppt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高电压传输，使大功率光伏系统与小尺寸电感高效率工作。一个微控制器被用来验证所提出的系统。
双腿逆变馈无刷直流电机的性能改进：无刷直流电动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，低维护和低噪音比传统电机。本设计采用双支腿逆变器馈电无刷直流电动机驱动，只使用四个开关和两个电流传感器。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电压倍增单元的高阶上升ZVT交错变换器：为此，为光伏系统设计了一个内置的带有1KW DC-DC变换器的变压器电压倍增单元。DC-DC变换器的设计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。

基于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。该方法无需使用电流传感器，即可消除电压稳态误差，实现高精度电流估计。本文可以实现模糊控制器。该控制器采用综合补偿策略，可以有效消除电压稳态误差，实现高精度的电流估计，而无需使用电流传感器。
用于高压增益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stepÂ-up的非隔离DC-DC变换器。这种高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。该变换器通过减少输入端和输出端的误差，提高了源端功率因数，有助于延长设备的使用寿命。
基于无传感器的直流电机无源控制：近年来，电机控制的重要性有所增加。设计了一种无传感器直流电动机无源控制方法。无源性是保持输入和输出的稳定。太阳能电池板与MPPT连接，输入电压稳定。在输出端，SEPIC转换器的电压和电机的速度被控制。在这种应用中，电源转换器将太阳能电池板的电力传输到直流电机所代表的负载。
基于对称阻抗网络的四象限斩波调速降压控制：在此基础上，利用对称阻抗网络z源网络设计了一种基于降压-升压控制的四象限斩波宽范围速度控制方法。通过控制穿通占空比从0到0.5和非穿通技术，z源四象限斩波器可以通过直流电机产生任何所需的直流电压。利用z源网络，在输入直流电压小于直流电机额定电压的情况下，采用新的升压和升压切换模式实现直流电机的四种运行模式
利用太阳能输入的E类功率放大器进行无线功率传输：在这个项目中，设计了利用太阳能电池板的输入无线传输电力的概念。该设计使用来自太阳能电池板的输入，并通过使用高阶上升DC-DC转换器，12V的输入被提升到70V，然后作为E类放大器的输入。接收端接收110V的直流输出，输出到负载的功率接近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，设计了一种高阶跃太阳能功率优化器(SPO)，可以有效地从光伏(PV)面板中获取最大的能量。输出的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。高阶跃SPO使用这些技术来实现比输入电压高20倍的高压增益。
带电容输出滤波器的四阶谐振功率转换器PI控制器的实现：设计了一种四阶(LCLC)谐振变换器的闭环控制。采用PI控制器进行闭环操作。输出电压和电流通过PI控制器的零电压和零电流开关时间得到
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t源逆变器在光伏应用中的应用。推导了t源逆变器的数学模型，并在MATLAB软件中进行了仿真。通过控制调制指标和射通占空比，使升压因子值变化;通过设计的输出电压即可得到。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、改善的瞬态响应和减少总谐波失真。
基于多电平逆变器的无刷直流电动机驱动仿真与实现：无刷直流电动机具有效率高、结构简单、成本低、维护少、单位体积输出功率大、转矩大等优点，被广泛应用于大功率高压应用中。针对无刷直流电动机的驱动应用，设计了一种二极管箝位多电平逆变器。与传统逆变器相比，该逆变器的总谐波失真非常低。该逆变系统可用于需要可调速驱动器的行业，由于该系统的谐波损耗较小，可以节省大量的能源。
基于SEPIC转换器的部分遮阳条件下光伏阵列最大功率点跟踪：在局部遮阳和快速变化的辐照条件下，传统的MPPT方法无法跟踪真实的最大功率点。针对这种情况，提出了一种改进的MPP跟踪算法，并与SEPIC转换器集成在一起。该系统能够在恒定和变化的天气条件下跟踪真实的最大功率点。
一种具有通用有源箝位的高效高阶交错DC-DC变换器：需要高压升压DC-DC变换器作为低压源和在更高电压下运行的输出负载之间的接口。在这个项目中，耦合电感升压变换器被设计成在没有极端占空比操作的情况下实现高阶功率转换，同时有效地处理高输入电流。
太阳能智能逆变器:基于负载检测的多层拓扑和脉宽调制新设计：在本项目中，设计了一种新的太阳能智能逆变器系统，适用于电力电子领域的小规模应用。这里实施的太阳能电池移动系统将从东到西180度移动电池板，并在日落后返回初始位置。此外，太阳能充电通过消除常见的地面问题来实现。这个项目的主要目标是通过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。
二元直流源减容开关七电平逆变器分析：在这里，实现了一个二进制直流源减少开关7电平逆变器。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策略提供了相对高的基本有效值输出电压。
基于先进电力电子接口的电力传动系统设计与控制：为优化纯电动汽车动力系统的性能，设计了一种集成动力电子接口。先进电力电子接口(APEI)的概念结合了双向多设备交错直流-直流变换器(BMDIC)和八开关逆变器(ESI)的特点。与其他拓扑结构相比，该设计提高了系统的效率和可靠性，减小了电流和电压波动，还减小了纯电动汽车传动系统中无源和有源组件的尺寸。
SVPWM逆变供电永磁无刷直流电机驱动的建模与仿真：空间矢量调制技术已成为三相电压源逆变器最常用和最重要的PWM技术，用于控制交流感应电机、无刷直流电机、开关磁阻和永磁同步电机。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，电流和转矩谐波要小得多。
离网和并网PWM逆变器输出滤波器设计的电压畸变方法：一种基于电压传递函数的离网和并网脉冲宽度调制(PWM)逆变器输出滤波器设计。该设计方法基于电流纹波和电流传递函数，不同于传统的电压畸变设计方法。
耦合电感高增益DC-DC升压变换器的设计与PSIM仿真：设计了一种采用耦合电感的高增益DC-DC变换器。它用于在不使用变压器的情况下将低电压升压到30到50倍输入电压的高范围内。其中一个重要的应用是将太阳能电池板的低电压(12V)提高到高电压，这样就可以产生230V的交流电。为了获得较高的电压输出增益，将变换器输出端和升压输出端与隔离电感串联在一起，使被控电源开关和功率二极管上的电压应力较小。采用PSIM软件进行仿真
一种新型的具有自适应软开关、宽负载范围下提高效率的移相DC-DC变换器：在本项目中，采用PI和模糊两种不同的控制器来改善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工作。
采用单回路稳健性电压控制器的低成本高性能单相UPS：不间断电源(ups)可分为被动-待机、线路交互和双转换方式。本文设计了一种低成本、高性能的双转换UPS，采用单回路稳健性电压控制器和1开关电压倍增策略PFC转换器。PFC变换器和逆变器在正常模式下为负载提供能量。逆变器也在电源故障模式下工作，并通过推挽转换器和电池向负载提供能量。
国产无电池无变压器单相光伏逆变器的设计与仿真：设计了一种单相光伏逆变器。该系统可以在不使用变压器和电池的情况下，高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、boost变换器和PWM控制逆变器分别实现了最大功率提取、直流电平提升和直流转交流。
光伏组件的数字MPPT接口：光伏组件是一组光电电池阵列。当这个模块暴露在太阳辐照下时，它以直流电的形式产生电能。该系统实现了负载(太阳能逆变器)和光伏模块之间的接口，以实现最大的能量转移
Buck变换器驱动太阳能光伏帆船：设计了一种采用buck变换器的太阳能光伏帆船。这是一个新的和创新的应用，它是完全环境友好的，几乎是少污染。不需要额外的空间，因为船的上部是闲置的，太阳能电池板安装在那部分相当容易。由于阳光的存在，白天不需要任何燃料。最后，能源的回收期将小于燃料运行船。
使用有源电力滤波器降低谐波：谐波对配电系统有许多不良影响。在这里，有源电力滤波器被用来减少电力线路中的谐波。有源滤波器的原理是利用电力电子技术产生精确的电流成分，消除非线性负荷引起的谐波电流成分。
采用电流和速度控制技术的级联h桥多电平逆变器降低无刷直流电动机的谐波和转矩波动：采用多电平逆变器拓扑结构可以提高带相位开关逆变器的无刷直流电机的性能。在这里，一个串联的五电平相移调制用来驱动无刷直流电动机。它涉及速度和电流控制技术，以减少谐波畸变和转矩波动。
电力电子变流器同步装置：本课题设计了一种单相或三相交流输入电压电力电子变流器的同步装置。该装置用电流互感器代替了电压同步互感器，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电池阵模型。在Simscape库中对太阳能阵列进行建模比在MATLAB的Simulink环境中容易得多。升压变换器用于太阳能电池阵的输出电压升压和调节。通过MPPT控制器控制升压变换器的占空比，以跟踪来自太阳能阵列的最大功率
PWM-Based滑模控制器三级全桥直流-直流转换器,消除了静态输出电压ErrorA：设计了一种基于ppwm的全桥DC-DC变换器滑模控制器，消除了静态输出电压误差。它是通过等效控制概念推导出来的。二阶滞回SMC经过等效控制转换后，成为一阶基于ppwm的滑模控制器。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ppm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控制器在无刷直流电动机转速控制中的比较：无刷直流电动机具有效率高、转矩大、体积小等优点，被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导数控制器和模糊比例积分导数控制器的无刷直流电动机速度控制技术。
采用MPPT技术的光伏电池供电三相感应电机：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，以传输该电力。功率调节系统的第一级是一个DC-DC升压变换器，负责从光伏阵列提取最大功率并提高其输出电压。功率调节系统的第二阶段是电流控制电压源逆变器(VSI)，它将阵列的直流功率转换为交流功率并注入电网。
低压直流配电系统：今天，所有必要的材料和电子设备都是直流供电。直流配电是未来传统交流配电系统的主要竞争对手。交流变压器电压转换可以用DC-DC转换代替。电力电子是实现这种未来配电的动力。
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)用于提高太阳能光伏系统在不同天气条件下的效率。本课题设计了一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的开环升压变换器最大功率点跟踪控制方案。利用MATLAB软件包进行了设计仿真。
利用数字PI控制器的PWM操作十三电平逆变器并网太阳能系统：随着可再生能源系统的普及，屋顶光伏系统更有可能在电网连接方案中被发现。当光伏阵列作为电源时，需要使用最大功率点跟踪(MPPT)从光伏阵列获取最大功率点。本研究通过在SIMULINK中模拟综合模型来解决光伏阵列和面板的问题，该模型考虑了光伏电池、阵列或面板中最重要的元素
基于射频技术的直流电机无线速度方向控制：直流电机用于造纸厂、轧钢厂、印刷机床、挖掘机和起重机等许多行业来控制输送带。设计了一种基于单片机的直流电机无线控制系统。采用射频技术控制电机的速度和方向。采用脉冲宽度调制技术控制速度，采用晶体管h桥转换器转换方向。
基于模拟MPPT的农业光伏水泵系统高效低成本转换器的实现：任何开关式功率转换器的主要目标是在负载时提供恒定的输出电压。本课题是一种基于开关电容的谐振变换器(SCRC)，采用相移控制方法。该配置包括四个开关和两个电容器，以取代传统变流器中笨重的磁性元件(电感和变压器)。
中压配电电子变压器的应用：基于电力转换系统的要求，电力电子变压器是为了满足电力电子和配电系统的许多要求而设计的。基于电力电子学的变压器是一种多端口转换器，可以连接到一次侧的中压电平。所设计的系统可以提供双向功率流，并有多个端口需要。对于低压应用，电力电子变压器可以校正功率因数，并可以调整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并网光伏系统电源管理与控制：一般来说，插电式混合动力汽车协调充电可以通过降低峰值功率来降低功率损耗和电压偏差。然而，当充电周期的选择相当随意时，插电式混合动力汽车的渗透水平影响较大。在本设计中，提出了一种包含插电式混合动力汽车的住宅光伏并网系统。
并联型有源电力滤波器直流链路电压控制器的分析与设计：为满足直流链路电压控制的动态特性和稳态补偿性能，提出了一种适用于三相四线并联有源电力滤波器的直流链路电压自适应控制器。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转换器：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脉宽调制变换器。该系统保证了前腿开关工作在零电压开关状态，后腿开关工作在零电流开关状态。这种系统对于电动汽车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。这是一个集成了核辐射传感器的基于微控制器的系统。一旦检测到，警报就会被激活，并向附近的其他辐射探测器发出触发信号。每个单元都有发射机和接收器，以便各个辐射探测单元可以发送和接收信号。
带耦合电感的单级升压逆变器：混合能源系统是可靠的替代能源，因为它们将两种不同的能源结合在一起，形成一个备用能源。可再生能源发电系统作为分布式发电机组，由于能源资源的波动，逆变器输入电压往往会发生较大的变化。为了提高效率和可靠性，提出了一种具有耦合电感的单级升压逆变器。
DFIG与多电平逆变器的混合可再生能源系统：利用可再生能源发电是一个日益增长的趋势。在所提出的系统中，发电机的转子从交流电源或光伏板获取电力。为了获得光伏板的最大功率，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来自光伏板的直流电压转换为适合转子的电压。
交-交模块化多电平变换器的预测控制：与直接交-交变换器相比，交-交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高电压质量。交-交模块化多电平变换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-交多电平变换器的预测控制方法。
一种改进的斩波小区模块化多电平变换器脉宽调制方法：模块化多电平转换器(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。在不久的将来，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型mmc脉宽调制方法。
非理想反电动势下无刷直流电动机转矩脉动的抑制：无刷直流电动机以其控制简单、噪声低、功率密度大、输出转矩大等特点得到了广泛的应用。然而，由于无刷直流电动机电枢电感的存在，在换向区间产生转矩脉动，使无刷直流电动机的位置控制和速度控制精度下降。提出了一种减小无刷直流电动机转矩脉动的自动控制方法。
带负耦合电感的非隔离双向DC-DC变换器：双向DC-DC变换器和储能技术已经成为混合动力汽车、燃料电池汽车和可再生能源系统等电力相关系统的一种很有前途的选择。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。它也防止自由流动的电流通过二极管的MOSFET。
基于射频的伺服和直流电机控制系统：本课题的主要目的是设计一种利用射频控制直流和伺服装置的多功能装置。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逆变器系统开开关故障的检测方法：故障的检测与识别在工业应用中变得越来越重要。因此，提高故障诊断能力的要求越来越高。本文提出了一种低成本的开关开路故障检测方法。通过这种方法，可以检测开开关故障，识别出故障开关。
用于双输入隔离DC-DC转换器的四象限集成变压器：目前，燃料电池、风能、光伏等清洁可再生能源已被广泛应用，以实现对环境友好的目标。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是功率耦合效应。提出了一种用于双输入隔离DCÂ-DC转换器的四象限集成变压器系统。
具有高压增益的非对称全桥变换器：在过去的几十年里，全桥DC-DC转换器广泛应用于中大功率应用。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实现。该转换器实现了所有电源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之间提供高电压和增益。
三种梯形多电平DC/DC变换器拓扑结构的分析与比较：实现功率变换器的高效率是电力电子学的主要课题之一。多电平变流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。
联线统一电能质量调节器：高质量的电源对于包含关键和敏感负载的工业过程的正常运行至关重要。对于电能质量的改善，电力电子设备的发展，如FACTS和自定义电源设备已经引入了一个新兴的技术分支。线路间统一电能质量调节器(IUPQC)是一种解决电能质量问题的设备。提出了直流控制、串联电压变换器的IUPQC闭环控制方案。
风力发电机系统的电力电子转换器：可再生能源发电量稳步增长。因此，这些应用需要功率转换器。功率转换器分为单电池和多电池拓扑。对现有的功率变换器进行了综述，包括那些因功率过大风险而未采用的变换器。
用于复杂电力电子系统快速开发的超低延迟HIL平台：从可再生能源中节约能源和生产能源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。有了它，系统优化、代码开发和实验室测试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：输入串联连接中的两级DCÂ-DC转换器适用于高功率应用。但在升压Â -降压过渡过程中，系统会引起多次振荡。因此，本文设计了一种适用于高功率应用的输入并联输出串联buck-半桥变换器。
一种用于交流模块的低成本飞回式CCM逆变器：提出了一种适用于交流模块的低成本滑模反激式逆变器。滑模控制器用于跟踪光伏板的最大功率，反激逆变器用于将直流电转换为交流电。反激式逆变器与负载之间连接的LCL滤波器降低了逆变器的总谐波畸变。
一种改进的单相准z源交-交变换器：这是一个单相z源转换器，用于交流电源转换。传统单相Z源交-交变换器的所有优点在继承的同时，还具有体积小、输入电流连续工作等优点。改进的单相准z源交-交流变换器与传统单相z源交-交流变换器相比，具有更高的效率，且开关上没有电压尖峰。
基于短信的电子计费系统：计费是几乎所有基于服务的产品中的关键功能。它涉及人工过程，容易出错。所开发的系统是基于移动和web的系统。它消除了人工计算和数据输入引起的大部分错误。这个基于微控制器的系统将从计量装置中获得准确和充分的数据。然后系统进行计算，账单通过短信发送给相关消费者。