一种用于波浪补偿系统的超级电容储能装置研究与设计

研究一种用于波浪补偿系统的超级电容储能装置,通过利用双向DC/DC变换器将直流母线与超级电容连接起来,致力于解决波浪补偿后回馈电能的利用问题。选择三相半桥型的非隔离型双向DC/DC变换器作为传输电路,以直流母线电压的变化为参考,通过设计了双向DC/DC变换器的双闭环控制策略,来达到母线电压稳定的目的。当直流母线电压升高,控制超级电容充电,当直流母线电压降低,控制超级电容放电。实验验证了所提出的基于DSP的双向DC/DC变换器的超级电容储能装置控制策略的有效性。     

组合式开关电源的建模与仿真研究

简要地介绍了AC/DC/AC/DC组合式开关电源电路的工作原理,给出其在MATLAB/Simulink中的仿真模型,最后给出了反映系统性能的仿真结果并对其进行了详细地分析,为AC/DC/AC/DC开关电源电路在实际工程中的应用有很好的借鉴意义。     

DC/DC变换器在船用微电网储能系统的应用

为进一步优化DC/DC变换器在船用微电网储能系统中的运行参数、降低DC/DC变换器的功率功耗,对DC/DC变换器在船用微电网储能系统中的应用进行研究。首先,对DC/DC变换器的工作场景进行状态分析,然后根据状态数据,对DC/DC变换器软开关工作功率范围进行实时分析计算,最后根据功率特性数据建立功率控制模型,得到最小功率损耗数据,从而完成应用研究。通过数据仿真代入的方式,对设计的模型进行有效性验证,从而证明该模型的可行性。     

船用锂电池充放电装置设计

介绍了基于双向DC/DC变换器和AC/DC整流模块设计的锂电池充放电装置硬件回路，阐述了锂电池充放电装置的软件设计架构、主要功能，及软件控制策略。基于船用锂电池充放电装置的设计，选取锂电池组进行了充放电试验，试验结果验证了该充放电装置的有效性。     

基于H∞鲁棒控制的船用混合储能双向DC-DC变换系统设计

双向DC-DC变换系统是为实现船舶混合储能中不同类型储能元件间匹配控制和能量管理必要的执行机构。针对传统DC-DC控制策略的混合储能系统存在较大程度的参数摄动和负载干扰的问题,引入H∞鲁棒控制策略,从而弥补传统控制策略的缺陷;运用Matlab/Simulink软件搭建船用混合储能双向DC-DC变换系统仿真模型,开展有功负荷突增突卸和系统响应特性试验。结果表明:采用该策略能有效提升混合储能系统平抑冲击负荷的动态性能,充分发挥混合储能系统内储能元件各自的优势,延长系统使用寿命。     

混合动力船舶能量管理系统控制与优化

本文介绍使用频率方法改进混合电动船(HEB)能量管理系统,并对系统做适当优化。柴油发电机通过超级电容器和锂电池的配合出力来满足混合动力船的负荷需求。超级电容器和锂电池通过两个双向DC/DC连接到直流母线,柴油发电机使用三相pwm整流器连接到直流总线。DC/AC转换器连接到使用两个电动机作为推进器模拟混合动力船(HEB)在航行过程需求的推进负载。利用粒子群优化算法来整定柴油机调速系统PID控制器参数,使其有更快的速度响应。本文通过柴油发电机,超级电容器和锂电池这些电源的功率分配来满足动态负荷需求。理论结果通过MATALB/Simulink软件进行仿真验证。     

基于超级电容的水下平台混合能源系统研究

针对燃料电池发电系统输出特性偏软,动态响应慢以及负载具有随机性、间歇性、波动性等问题,在水下平台混合动力系统中加入了超级电容。采用双向DC/DC变换器作为超级电容充放电主拓扑,设计了基于PI控制器的双闭环控制,实现了母线和超级电容之间能量的双向流动。运用PSIM软件对超级电容正常工作放电和充电2种工况进行仿真。仿真结果表明：通过双向DC/DC变换器可在系统重载时将超级电容存储的电能释放出来,在系统轻载、减速或制动等工况下降回馈再生电能存储至超级电容中,整个过程可以使大功率负载安全地接入系统,减小母线电压振荡,提高能量利用率。     

电动汽车驱动系统新型双向DC-DC变换器小波信 号模型分析研究

现代电动汽车通常需要在加速、减速、低速大扭矩、高速恒功率等状态间频繁转换,会引起直流母线电压出现较大的波动。为了控制直流母线电压的稳定,本文提出了一种新型双向DC/DC变流器,分析出不同模式下小信号模型,再根据小信号模型建立变流器控制模型。通过对比其与传统双向DC/DC变流器的差异,结果表明该新型双向DC/DC具有更小的电压应力以及更高的电压增益,有效提高直流母线电压调节的稳定。     

基于超级电容的船用光伏并网系统功率控制

针对光伏并网系统输出功率的间歇性和随机性会降低船舶电力系统运行稳定性的问题,采用超级电容作为储能,使船用光伏并网功率平缓输出。分析超级电容特性和光伏系统的构成,建立光伏电池阵列和基于扰动观察法的输出最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)控制模型,由超级电容和双向DC/DC变换器构成功率调节装置吸收或补偿功率突变,采用恒功率控制策略控制并网逆变器输出。通过调整辐照度进行仿真试验,并搭建试验平台验证,研究结果表明:在船用光伏并网系统中接入超级电容可平滑光伏输出功率,能有效抑制电网频率和相电压的波动,提高船用光伏并网电力系统的稳定性。     

船舶三端口双向DC/DC变换器的能量控制

针对三端口双向DC/DC变换器在船舶电网中的应用,对其能量控制展开研究。以实现最小系统损耗为目的,对移相控制下的功率与移相比之间的关系进行分析,从而确定系统零循环功率时的移相范围,并通过解耦控制实现最小损耗。通过Matlab/Simulink仿真试验对控制策略进行验证,结果表明零循环功率控制可有效减小系统损耗。     

直流微电网储能系统双向DC-DC控制器硬件电路设计

针对直流微电网进行能量双向变换时母线电压不稳定问题,对用于直流微电网储能系统中双向DC-DC变换器的硬件电路进行研究与设计。详细介绍了双向DC-DC变换器的工作原理及硬件电路构成,并对硬件电路主要元器件的选型进行了说明。为实现实际电路中系统母线电压产生波动时能迅速恢复到正常工作电压状态,制作了实物并进行测验。实验结果表明,通过合理的双向DC-DC变换器硬件电路设计不仅可实现能量的双向传递,且在系统母线电压波动时,实现DC-DC变换器精确控制可确保直流母线电压稳定,提高直流微电网储能系统的可靠性。     

电力推进对船舶直流区域配电稳定性影响

对于未来的全电力船舶,直流区域配电成为重要选择.为探索船舶能量管理系统中占全船电力负荷最大的推进负载对直流区域配电系统的暂态影响,在理论分析的基础上,利用matlab/simulink软件,构建了船舶直流区域配电系统仿真模型,系统包括DC\DC、DC\AC等电力转换器件以及必要的附件.通过仿真,验证了理论推导,发现电力推进系统在加速过程中对直流区域配电电压稳定存在影响,该影响对于不同的系统剩余功率、分级方式、加速速率,影响也不同.为研究如何能够在稳定性容许范围内最快速的加载推进负载提供了理论基础.     

电力电子技术在我国潜艇中的应用现状及前景

介绍了现代电力电子技术在潜艇中的应用现状,分类介绍了DC/AC逆变电源、直流—直流(DC—DC)开关电源、直流电动机调速和起动电源等电力电子装置的应用情况。指出电力电子技术的发展可带来的好处,认为电力电子技术技术在潜艇中的应用具有广阔的前景。     

多路输出直流稳压电源模块的设计与实现

为了满足某测试设备对多种直流电源的需求,设计了一种能够输出多种直流电压的AC/DC电源模块。该电源模块包含滤波整流电路、DC/DC电路、过欠压保护电路和光耦隔离电路等,介绍了部分电路的工作原理和实现方法,并对电源模块的过欠压保护功能和控制直流电压输出的方法进行了详细地介绍。试验结果表明,该模块具有输出电压稳定、精确度高、可控性好等特点。     

混合储能系统在船舶电力系统中的应用

在船舶电力系统中引入储能技术可以解决由于负载频繁变化带来的问题。文章主要针对由电池和超级电容组成的混合储能系统进行研究,提出了一种应用于推进系统和脉冲功率负载的新型电池/超级电容混合储能系统,利用双有源桥的拓扑,通过移相控制能量双向流动,实现电池和超级电容的充、放电。新型混合储能系统可以提高船舶电力系统稳定性和可靠性、提高燃油利用率、减少有害气体排放,是船舶电力系统发展的新方向。     

锂电池在混合动力船舶制动能量回收中的应用研究

针对传统电力推进制动过程中对直流母线电压的影响,制动电阻消耗全部制动能量造成浪费的问题,文中在研究了混合动力船制动回馈机理的基础上,采用锂电池作为制动能量的储能装置,通过双向DC-DC变换器为混合动力船舶提供推力或吸收制动过程的暂态能量,分析锂电池储能系统充放电控制策略,搭建仿真系统.结果验证了锂电池储能系统能够维持直流母线电压稳定,制动能量得到回收.     

基于切换系统的船舶电力推进储能系统建模与控制

为减小推进负载扰动对船舶电力系统的影响,提出一种由超级电容构成的储能系统吸收推进负载扰动的新方法.在建立储能系统等效电路的基础上,通过引入切换系统理论,构建储能系统双向DC-DC变换器的切换系统模型,构造Lyapunov函数,进而得到系统切换律.以动态定位船为例的仿真研究表明,超级电容储能系统能够吸收低负载时的船舶电网能量,并在高负载时释放,有效降低能耗,提高推进系统性能.     

电镀生产中电镀电流的微机控制

电镀电流量电镀诸参数中影响镀件质量的重要参数，本文分析了在自动控制镶液温度、光亮剂、PH值的前提下，实现电镀电流的微机控制方法。并论述了采样、AC/DC变换电路，导出了有关参数的计算式、软件设计思想及程序框图，对该测控系统的误差作了讨论。     

大功率AC/DC变换模块的电磁干扰建模

根据电力电子器件产生电磁干扰的原理,对大功率AC/DC变换模块的电磁干扰机理进行了分析,并结合国军标中的电磁兼容测试给出了干扰等效电路,然后利用其频域模型,对变换模块在电网侧和直流侧产生的差模干扰进行了计算。     

多重化双向DC-DC变换器在DCM状态下电感电流纹波研究

本文首先分析了多重化双向DC-DC变换器的工作原理。在频域内分别对单个DC-DC变换器和多重化双向DC-DC变换器在电流断续状态下的电流用Fourier级数展开,导出了电流各次标准化谐波幅值及其比值与占空比的定量表达式。在时域内依据基于多重化结构的双向DC-DC变换器合成总电感电流波形特征导出了多重化双向DC-DC变换器与单个DC—DC变换器电感电流的脉动率比与占空比的定量表达式。定量表达式表明,多重化双向DC-DC变换器与单个DC—DC变换器相比,电感电流纹波及其谐波明显减小。这些定量表达式为大功率DC-DC变换器拓扑结构和工作点的选择提供依据。