三电平双有源桥变换器的新型控制策略研究

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针对三电平双有源桥(TL DAB)变换器在电压不匹配及轻载条件下电流应力大、失去软开关特性、效率低的问题,提出一种基于四电平调制的新型控制策略。该控制策略包含两个控制自由度,分别为三电平桥内移相角和桥间移相角,引入桥内移相角后,三电平桥输出具有一定占空比的四电平电压。通过优化两个控制自由度,使TL DAB变换器在宽电压及全功率范围内具有更小的电流应力和更优的软开关特性,从而提升变换器在电压不匹配及轻载条件下的传输效率。最后,在小功率样机上验证了所提出控制策略的有效性。
其他文献
Super Boost变换器拓扑凭借输入/输出电流连续、高功率密度和高效率等优点,在航天器电源领域得到了广泛应用。在采用耦合电感并加入输入纹波抵消支路(RCN)后,可进一步减小电感体积,并实现输入电流零纹波,但现有文献尚未给出详细的论述和设计指导。此处分析了电感耦合系数的影响,并给出了RCN阻尼网络及隔直电容设计参考。搭建了一台1200 W的基于纹波抵消及耦合电感的Super Boost变换器实验样机,验证了参数设计的准确性及变换器可实现输入电流零纹波、高功率密度和高效率的特点。
以含光伏源的微网为研究对象,首先提出了一种适应于并网和离网模式的下垂控制策略,光伏源的控制策略无需随着并离网状态的改变进行切换,可以实现并网平滑转离网。离网后同一母线的各个变流器自动调节功率输出,且功率分配均匀,输出电压质量高;然后提出了预同步控制策略,可以有效减小变流器并网过程的电流冲击,实现离网平滑转并网;最后通过搭建试验平台验证了所提控制策略的可行性和有效性。
中点箝位(NPC)变流器基于载波脉宽调制(PWM)控制,采用带死区互补驱动信号发生时,对于NPC变流器会产生二极管短导通时间电压过冲现象,此时二极管从瞬态导通状态反向恢复引发过大的浪涌电压,容易导致炸机。对导致二极管短导通时间电压过冲问题的窄脉冲按要求进行合理展宽的限制算法,有效解决了系统二极管短导通时间电压过冲问题,不影响正常的PWM和电流谐波,大大提高了系统的可靠性,该方法简单、实用、不受使用条件的限制,无需增加额外的硬件电路,适合工程应用。此处提出了一种高压功率变流器二极管短导通时间电压过冲抑制方法
此处提出了一种用于电路仿真的碳化硅肖特基二极管(SiC SBD)模型,并且详细提取了模型参数。该模型精确考虑了二极管的反向I-U特性,并且简化了电阻温控模型。模型中的电压控制电流源被分为两个电流源,正向偏置电流源和反向偏置电流源。所提出模型的参数均从数据表中提取。PSpice电路仿真软件已经实现了提出的新模型。与传统的PSpice仿真模型相比,该新模型的准确性更高。同时,此处建立了一个降压变换器来比较SiC SBD和硅(Si)二极管的性能。
传统Boost与Cuk变换器电压应力低,电流纹波大,故提出一种Boost-Cuk组合变换器拓扑。同时用倍压单元替代输入电感,并将输入与输出电感进行磁集成,得到含倍压单元的磁集成Boost-Cuk组合变换器。分析了电容值不同时的电路工作模态,给出了电压增益和电压应力,可知电压增益明显提高;同时选择最佳方式进行集成,并给出了设计准则,电流纹波得到了明显减小,也减小了变换器的体积。并分析了电容不平衡引发的二极管的尖峰电流,以此来选择合适的器件,仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。
兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)磁铁电源大多是开关电源,工作于脉冲大电流、高精度模式,各种功率等级的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)数量庞大,IGBT的稳定工作对电源可靠、稳定工作至关重要。从IGBT损耗计算入手,分析和测量了 IGBT在特定脉冲运行模式下的结温波动规律。以600 A/1 200 V IGBT为例,对3种实际电流工况进行了实验分析,采用热成像仪对IGBT结温进行测量,结温数据的误差在3.5℃以内,验证了所提结温分析方法的正确性。最后,根据Bayerer寿命模型进行了基于结温波
无线电能传输(WPT)是一种方便灵活的电能传输方式。目前对车载电池的充电多采用先恒流(CC)再恒压(CV)的充电方式。在WPT系统中,逆变器的零电压开关(ZVS)技术能进一步提高系统效率。此处以串联-串联(SS)型谐振式无线充电系统为研究对象,运用电路理论建立其等效电路模型,推导出系统电压增益和跨导增益关系表达式。采用变频移相控制策略分析无线充电系统分别工作在CV和CC模式时,逆变器工作在ZVS状态下的频率范围。通过理论分析发现,设置一定的移相角可以使系统的工作频率范围缩小,使无线充电系统工作在优化的频率
“更好发挥人大代表作用”主题活动开展以来,清远市各级人大创新开展“三进两问一拍”代表活动,围绕全面推进健康清远建设,组织各级领导干部进站、五级人大代表全员进站、人大特色工作进站,全面系统了解各级政府在保障人民群众身体健康、维护人民群众看病就医权益等方面工作情况,广泛开展代表“随手拍”活动,及时梳理问题线索,提出代表意见,推动群众“急难愁盼”得到有效解决,确保代表主题活动有新意、有抓手、有实效。
针对模块化多电平换流器(MMC)子模块(SM)电容电压波动问题,提出一种注入共模电压与环流的MMC SM电压波动抑制策略。首先通过注入共模电压使系统工作在较高调制比状态,然后根据半桥MMC SM的数学模型推导出注入共模电压后的桥臂功率解析式,从减小桥臂功率波动角度提出了一种高、低次环流抑制策略,实现注入共模电压与环流的MMC SM电压波动抑制。实验结果显示该策略可有效减少SM电容电压波动幅值。
针对模块化多电平换流器(MMC)子模块单元器件参数差异、并联损耗等原因导致的配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)直流侧电压不稳定问题,提出一种直流侧电压分层控制方法。通过电路的等效变换,建立基于MMC拓扑的D-STATCOM装置补偿电流和环流的数学模型,同时采用准比例谐振(PR)控制策略实现对指令补偿电流的跟踪和2倍频环流分量的抑制。通过对MMC模块整体、相间及各个单元分别控制,进而实现对直流电压的全局控制。最后,通过相关仿真和实验验证所提电流、电压控制策略的有效性。