新型矿卡电气系统磁集成双向DC/DC变换器研究

针对氢能燃料电池动力系统应用于矿用自卸车(矿卡)电气系统问题,该新型矿卡电传动系统效能直接决定于中间环DC/DC变换器。为此设计了一种磁集成三相交错并联双向BUCK-BOOST变换器,详细分析和推导了运行原理及电感、电容参数设计方法,可降低氢能燃料电池输出电流纹波,稳定高压直流母线电压,仿真分析矿卡各工况下双向Buck-Boost变换器,结果表明设计方法的正确性、有效性。     

基于GSSA的双有源桥双向DC-DC变换器建模与分析

由于双有源桥双向DC-DC变换器电感电流在一个周期内波动很大,采用传统状态空间平均法对其进行小信号建模不符合"小纹波"假设,本文采用一种常用于谐振变换器建模的广义状态空间平均法(Generalized State-Space Averaging,GSSA)来对双有源桥双向DC-DC变换器进行建模。首先介绍了基于傅里叶变换的广义状态平均法,然后根据变换器的时域状态模型,以原电路变量的傅里叶级数系数为状态变量建立广义状态平均模型,求得控制到输出的传递函数,并设计了闭环控制器。最后在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果表明,利用该模型设计的闭环控制器可使变换器输出稳定电压。     

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。     

双向全桥DC-DC变换器在船舶应急电源中的应用

船舶应急电源对于保障船舶的安全可靠行驶起着重要的作用,可以在船舶供电系统故障时,及时为应急负载提供短时电力供应。本文对双向全桥DC-DC变换器的拓扑结构、工作原理和控制策略进行分析和研究,并尝试将变换器应用于船舶应急电源的应用场合。在此基础上,本文搭建了原理样机,并对主要的参数和波形进行测试,取得了预期的效果,验证了双向全桥DC-DC变换器在船舶应急电源中应用的可行性。     

两重化Buck变换器设计研究

本文研究两重化Buck变换器的设计方法。在研究基本型Buck变换器的结构和参数计算方法后,得到两重化Buck变换器的结构和主要器件的参数计算方法。在此基础上,基于相同的输入输出设计要求,设计了基本型和两重化Buck变换器,并得到具体的器件参数。通过PLECS仿真软件进行仿真分析,对比了两者的电气性能。仿真结果表明,两重化Buck变化器输出电压和电流纹波小,电流高次谐波含量低,电气性能显著优于基本型Buck变换器。     

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。     

基于电压型控制DC-DC变换器双脉宽调制对电流谐波抑制的研究

物理滤波是传统变换器开关产生动作的基础,本研究基于谐波对滤波的严重依赖,探寻减少此依赖的方法,并抑制电流谐波而展开研究,通过调制双脉宽减少源头谐波的产生来实现。BUCK电路这种直流斩波器,开关是基于双脉冲来进行控制的,当电流是连续时,就会对输出波执行傅里叶展开操作,双脉冲相位差直接影响到各次谐波的幅值。对比例系数H(n, D),G(n, D)与谐波周期占空比Don以及谐波次数n建立数学模型,构建它们之间的函数关系,基于Matlab仿真对谐波抑制的效果进行分析比较。除此之外,设计并选择最简控制电压型的手段以及其实现方法。     

三种减少直流断路器的船舶中压直流电网拓扑结构及性能比较

为保护整流变换器及减少短路时电网中电容放电的影响,船舶中压直流电网中存在大量断路器,造成结构复杂成本高,为此本文提出三种结构的变换器,即基于级联H桥与多端DC/DC的结构(TMPDC),基于MMC整流与逆变的多级调压结构(MVR)和基于不控整流与模块化多电平变换器(MMC)驱动负载结合的结构(UR-MMC)。本文对三种结构的组成与特点进行了分析,并在电压谐波,功耗,体积,故障特性等方面进行了比较,最后通过仿真进一步阐述了不同结构在运行波形上的差异。通过各结构的特性分析,为中压直流电网在船舶上的应用提供了参考。     

船用直流变换器模式识别的自动控制机制

在常规的直流变换器模式识别自动控制过程中,所产生的电流纹波较大,会对后级造成干扰。为此提出直流变换器模式识别的自动控制机制研究。将多个直流变换器模块并联,调制相参数比范围,达到均流均功率,计算变换器组的平均输出值,抑制移相占空比,维护其正常运行,分析识别控制时序,加快动态响应,减小开关损耗,优化控制环路设计,调节系统带宽情况,实现输出电压值的精准控制,快速跟踪电感电流情况,检测数值变化,达到模式调节作用,至此完成直流变换器模式识别的自动控制。设计仿真对照实验,验证其控制效果,对照结果表明,所提出的自动控制机制能够较好抑制电流纹波变化,减小对后级工作的干扰,弥补常规机制的控制缺陷。     

基于H桥的DC-DC变换器理论分析与仿真研究

传统的Buck电路只能实现单极性输出,而对于一些需要双极性输出的场合如直流电机励磁控制器等,则不能满足应用要求。基于H桥的DC-DC变换器在保证与Buck电路相同输出性能的前提下,可以实现双极性输出。分析了基于H桥的DC-DC变换器基本结构,探讨了其基本工作原理,并对其在开环控制下输出性能进行了仿真研究。仿真结果表明基于H桥的DC-DC变换器是可行的。     

基于多比例谐振的混合APF谐波补偿研究

针对变频器在船舶上的大量使用而导致谐波污染问题,提出一种基于多比例谐振的混合有源滤波器谐波补偿策略。混合有源滤波器由LC无源滤波器和有源滤波器构成,并结合多比例谐振组成谐波补偿控制策略。该控制策略由电网谐波检测、谐波补偿和谐波电流跟踪组成。其中谐波补偿采用检测电网电流的方式,保证治理谐波的同时,抑制LC滤波器可能发生的谐振;谐波跟踪采用多比例谐振控制器,利用其在不同特定频率高阻抗的特点,准确跟踪不规则的谐波电流,提高控制系统的精度。最后,仿真结果验证了所提控制策略可有效抑制船舶电网谐波,提高设备用电的安全性。     

交错并联Boost PFC电路的技术研究

针对传统的单相Boost PFC电路纹波电流大以及谐波污染大的缺点,研究了一种交错并联Boost PFC电路。首先阐述了其工作原理,推断了其电路特性。理论分析表明输出电流纹波小和电压应力比传统Boost PFC电路小。然后在MATLAB/Simulink中进行了建模和仿真。仿真结果表明采用交错并联技术不但可以实现功率因数校正,而且可以有效地降低开关器件输入电压和电流应力,以及有效降低纹波电流,提高电路的功率因数。     

电力推进船舶电力系统中的谐波

综述和探讨了电力推进船舶电力系统中的谐波问题,内容包括谐波产生的原因及其危害、三种不同类型推进变频器输入电流的谐波特点,以及电力系统的谐波补偿方法.     

电网畸变条件下的功率变换器并网同步法

本文研究一种在电网畸变条件下的功率变换器并网同步法,该方法为MSOGI-FLL,MSOGI构成的谐波解耦网络可以滤除谐波并检测出基波正负序分量,FLL可以动态跟踪电网频率。本文分析MSOGI-FLL的性能,并与DSOGI-FLL进行对比。最后,利用MATLAB仿真软件对这两种算法进行仿真验证,仿真结果验证MSOGI-FLL的性能。     

双闭环控制对Buck类变换器动态响应的影响

Buck类变换器最基本的控制方式包括单电压闭环控制以及电压电流双闭环控制.相较于单电压闭环控制,基于输出电压外环、电感电流内环的双闭环控制方式具有稳态性能好、动态响应速度快、抗干扰能力强等优势.本文从阻抗的角度揭示闭环控制对Buck类变换器动态响应特性的影响机理,并进行了比较分析.最后,通过仿真验证了本文提出的阻抗分析...     

基于FSMC的SAPF应用于船舶电网谐波抑制技术的仿真研究

为避免强非线性负载导致的谐波污染对船舶电网可靠运行的危害,提出采用基于模糊滑模控制(FSMC)的并联型有源电力滤波器(SAPF)抑制船舶电网的谐波。在分析船舶电网谐波成分的基础上,采用改进的Ip-Iq法实现谐波电流的实时检测,并针对强非线性负载的瞬变特征,将模糊滑模控制理论引入到SAPF的电流跟踪控制,最终通过向电网注入补偿电流的方式实现对谐波电流的抑制。仿真结果表明,基于FSMC的SAPF技术对船舶电网的谐波抑制效果良好,使电网谐波电流达到相关谐波标准要求。     

基于某型计程仪测试系统要求的高精度液压发生装置研究

我国90年代从国外引进的某型艇已进入首轮中修修理周期,但作为舰艇导航系统重要自主导航装备之一的ЛГП水压计程仪既无装备中修指南,国内也缺乏该水压计程仪内场动态高精度测试工装设备、放大器线路板功能测试及计程仪压力敏感部件波纹管调试手段。为完成该计程仪内场中修调试,需研制一套测试系统对液压进行精确控制,要求在最大产生4MPa液压力的同时能够产生-10kPa至100kPa范围内的动静压差,精度为±0.2kPa。目前,采用常规的液压系统设计方案不能够满足上述精度要求,因此本文所进行的高精度液压发生装置的研究和设计,对满足计程仪在工厂内顺利完成中修任务具有重要意义。     

基于TSC的无功补偿装置的设计

介绍了一种适合于低压配电网分散进行无功补偿的晶闸管开关电容器(TSC)装置,分析了晶闸管的触发条件,设计了可减少逆变器产生的高频谐波的低通滤波器,与此同时,并对该装置进行了谐波补偿试验.     

25V／5A太阳能直流稳压电源的设计

本文针对某型野外电台供电电压精度高、动态响应快的要求,采用TMS320LF2407A型DSP为主控芯片、推挽式变换器为主电路、PWM为控制方法研制了一利用太阳能的25V／5A直流稳压电源。应用积分分离式数字PID调节器提高了电源动态响应速度和输出电压精度,使得电源在负载突变和满载输出（5A）时,输出电压的响应速度和纹波...     

移相法在H半桥型励磁电流开关功放中的应用

本文提出采用两路占空比相同但具有一定相位差的PWM控制方法,可以在不影响响应速度的情况下减小电流纹波。分析了H半桥型励磁功放工作原理,给出了0~180°移相的电流纹波统一计算公式。以应用的开关功放为例,进行大量的仿真和实验,结果表明了上述理论分析和纹波计算公式的正确性。该方法简单有效,具有一定的应用价值。