一种燃料电池轿车用大功率DC/DC变换器

设计了一种燃料电池轿车用的大功率DC/DC变换器,利用DSP技术构建双闭环控制系统结构,通过4路Boost升压电路并联搭建了变换器主电路,由此实现了对变换器的四重移相升压控制。实验结果验证了该变换器的优点和工程应用价值。     

燃料电池轿车DC/DC变换器

针对燃料电池轿车的特点和设计要求而开发的满足燃料电池轿车需要的DC/DC变换器,具有功率密度大、效率高、可靠性高、体积小、质量轻等特点.采用集中控制、多重并联电路方案很好地解决了多重电路并联的均流控制问题,且简单适用.     

基于模糊PI控制的电动汽车双向DC/DC变换器

电动汽车直流动力源的特殊性和对驱动性能的高品质要求决定车用DC/DC变换器要有稳定的电压、电流输出。针对DC/DC变换器在车辆行驶状态切换过程中呈现的严重非线性问题,提出了电流环沿用传统PI控制,电压环采用模糊PI控制的双闭环斩波控制方案;在分析双向DC/DC变换器工作原理的基础上,根据变换器自身的变结构特性,设计了模糊PI控制器。仿真结果表明,本控制方案可有效提高变换器的鲁棒性,减小输出电压波动。     

基于三重化DC／DC变换器的光伏直流微网控制研究

以带有蓄电池单元的独立光伏发电直流微网为研究对象,采用一种三重化DC／DC模块作为接口变换器,提出电压外环、电流内环的双闭环来控制接口变换器。仿真与实验结果表明,三重化DC／DC模块能有效地减小电流纹渡和电流谐波,实现光伏阵列最大功率点的跟踪以及蓄电池单元能量双向流动,稳定了直流母线电压。     

电力电子技术发展与电气牵引创新

介绍了电力电子与电力牵引的发展历程,分析了电力电子与电气牵引协同发展的内在联系,指出电力电子的发展推动了电气牵引技术的创新与进步,同时电气牵引的更高应用要求也推动了电力电子技术的发展。具体阐述了IGBT以及基于碳化硅(SiC)材料的新一代功率器件的发展及应用。     

基于状态空间平均法的DC/DC高频隔离变换器建模仿真分析

利用状态空间平均法埘70kW无源缓冲型软开关DC/DC变换器进行建模仿真分析,以获得优良的稳态、瞬态、动态等特性.首先,考虑变压器漏感以及输出滤波电感、电容等效短路电阻,建立变换器等效电路;然后,分析一个周期内关键部件电压、电流理想波形,绘出不同状态下等效电路;其次,描述状态变量方程式,进行平均和线性化处理,获得其在连...     

基于DP优化的有轨电车用燃料电池混合电源系统协调控制

为了降低有轨电车用燃料电池/锂电池混合电源系统的氢气消耗、改善燃料电池功率变化速率以及避免锂电池荷电状态(state of charge,SOC)出现积累式缺电或供电过剩,文章提出了一种基于动态规划(Dynamic Programming,DP)优化的有轨电车用燃料电池混合电源系统协调控制策略.基于燃料电池混合电源系统模型,建立燃料电池混合电源系统氢气消耗量与燃料电池功率变化率的目标函数,引入荷电状态惩罚函数以约束SOC始末值相等,通过DP全局优化寻找燃料电池与锂电池功率最佳分配序列,实现燃料电池混合电源系统协调控制.基于燃料电池混合电源仿真系统进行试验验证,结果表明:相较于有限状态机控制方法,燃料经济性提高了44.8％,燃料电池输出功率在20～60 kW的概率为64.16％,并且变化率明显改善,锂电池SOC始末值基本保持一致,验证了本文所提策略的有效性和优越性.     

高压牵引蓄电池充电机拓扑选型分析及控制策略研究

DC/DC变流器在高输入电压的场合可以采用输入串联输出并联(ISOP)的拓扑结构,通过分析该拓扑输入均压与输出均流之间的关系,得出保证输入均压是保证该拓扑可靠运行的关键;针对负载为蓄电池特性的电源装置,研究了一种双电压环控制策略,并且已经在实际产品上得到了验证.     

基于蓄电池负载DC/DC变换器的数字式前馈控制器仿真分析

采用前馈控制的方式,可以提高带蓄电池负载的DC/DC变换器的动态性能。针对列车上采用的半桥式DC/DC电源装置设计了与其相适应的前馈控制器,并且对该系统进行了仿真。仿真分析表明,这种前馈控制方式能够大大改善系统的动态性能以及稳定精度。     

基于脉冲密度调节的谐振逆变器频率跟踪控制策略

针对传统脉冲密度调节感应加热电源在功率输出有级性和从自然衰减振荡状态恢复到输出功率状态时需要重新锁定工作频率的问题,提出了一种改进的频率跟踪控制策略,利用采自输出端的负载电流进行快速频率跟踪,使锁相环有足够的时间进行锁相,而当负载电流降至很小,即进入自然衰减振荡状态时,利用改进锁相环中的采样保持电路保证感应加热电源中的逆变器工作在谐振频率点附近。利用Matlab/Simulink进行了相应的仿真实验,功率调节选用均匀脉冲密度调节方式,进一步降低了输出电流的衰减程度,以保证逆变电路工作在零电流和零电压开关状态。     

牵引供电系统电压损失计算方法探讨

介绍了牵引供电系统电压损失准确计算方法和工程近似方法,并针对交直型机车和交直交型机车的不同负荷特性对其在牵引供电系统中产生的电压损失进行了计算和分析,指出采用工程近似方法计算交直交型机车在牵引供电系统中产生的电压损失存在较大误差,分析了误差产生原因,并提出建议解决措施。     

解决DC01型电动列车辅助逆变器起动失效的专用DC/DC升压变换器研制

针对上海地铁DC01型电动列车因蓄电池应急供电后产生电压跌落,造成车辆辅助逆变器起动失效,导致列车丧失运营能力的故障,提出加装专用DC/DC升压变换器的解决方案。介绍了DC/DC升压变换器的研制及其模拟试验和车上试验。试验表明DC/DC升压变换器能确保辅助逆变器正常起动。     

基于导抗变换的DC／DC变换器的研究

分布式电源系统应用的普及推广以及电池供电移动式电子设备的飞速发展，对其电源系统的DC／DC电源模块的需求越来越大，对其性能要求也越来越高。文章提出一种基于导抗变换器的单相全桥DC／DC变换器的主电路拓扑结构。详细分析了该主电路的工作原理及控制策略，并通过仿真验证了本方案的正确性、可行性和优越性。     

大功率变流技术与应用(五)——PWM开关模式直-直变流器

直-直变流器巳广泛用于计算机、电子装置、直流电传动和新能源中.太阳能发电、燃料电池本身只能输出较小的直流电压,其输出特性随负载变化大,因此需通过直-直变流器进行调节.多年来,随着电力电子器件和控制技术的发展,以追求紧凑、高性能、低损耗为目标,促使直-直变流器的电路拓扑、功能优化不断取得新的进步.基本电路通过重构、组合产生了各种新的变流器类型.与此同时,PWM开关模式直一直变流器的建模、软开关及各种现代控制技术的研究成果及移植应用,使得直-直变流器技术及其应用前景更加值得关注.     

大功率变流技术与应用（五）——PWM开关模式直-直变流器

直-直变流器已广泛用于计算机、电子装置、直流电传动和新能源中。太阳能发电、燃料电池本身只能输出较小的直流电压，其输出特性随负载变化大，因此需通过直．直变流器进行调节。多年来，随着电力电子器件和控制技术的发展，以追求紧凑、高性能、低损耗为目标，促使直-直变流器的电路拓扑、功能优化不断取得新的进步。基本电路通过重构、组合产生了各种新的变流器类型。与此同时，PWM开关模式直-直变流器的建模、软开关及各种现代控制技术的研究成果及移植应用，使得直-直变流器技术及其应用前景更加值得关注。     

大功率变流技术与应用（五）——PWM开关模式直一直变流器

直-直变流器巳广泛用于计算机、电子装置、直流电传动和新能源中。太阳能发电、燃料电池本身只能输出较小的直流电压，其输出特性随负载变化大，因此需通过直-直变流器进行调节。多年来，随着电力电子器件和控制技术的发展，以追求紧凑、高性能、低损耗为目标，促使直-直变流器的电路拓扑、功能优化不断取得新的进步。基本电路通过重构、组合产生了各种新的变流器类型。与此同时，PWM开关模式直-直变流器的建模、软开关及各种现代控制技术的研究成果及移植应用，使得直-直变流器技术及其应用前景更加值得关注。     

基于双向变流装置的城市轨道牵引供电系统潮流计算

基于双向变流装置输出外特性,分析电压调整率与下垂率的关系;以电压源换流器模型为基础,建立考虑下垂输出外特性的双向变流装置计算模型;采用交直流一体迭代潮流算法,进行含双向变流装置的城市轨道牵引供电系统潮流计算。以某地铁工程为例,列车采用6B编组,最高时速为80km·h^-1,研究双向变流装置下垂率和空载电压对峰值功率、牵引网网压和钢轨电位的影响。结果表明:随着输出外特性中下垂率的增长,双向变流装置峰值功率需求降低,但牵引网网压波动加剧,钢轨电位提高;当空载电压在1 500~1 650V范围内、下垂率为0.055~0.06时,全线牵引降压混合所整流工况的峰值功率最大在7 146~7 320kW之间。在实际工程中,应选取适当的下垂率和电压调整率,允许部分功率跨区间传输,以降低双向变流装置的安装容量,同时兼顾牵引网网压和钢轨电位的控制需求。     

内燃机车中间直流电压的选择与变流系统标准化设计

针对我国交流传动内燃机车电传动系统的设计要求，分析了中间直流电压对电传动系统的影响，探讨了中间直流电压的选择及变流系统标准化，系统化设计思想，提出了选择1500V和2600V作为中间直流电压设计标准的建议，在此基础上计算出各种机车功率范围的几种标准化牵引变流器的主要参数。     

大功率变流技术与应用（三）——矩阵变流器

矩阵变流器是强迫换相的PWM交-交直接变流器，即是直接的、完全对称的多相输入-多相输出网络，由电力电子开关组成，没有笨重的电感器和电容器。其优点是，输入电流为正弦形的，且功率因数高，双向功率流，不产生亚谐波分量。这种变流器满足电机调速、节能和电能质量管理对变流器所期望的电性能。文章系统地描述了矩阵变流器的原理、换流、调制，并介绍减少了开关器件的稀疏和超稀疏矩阵变流器。