基于电流前馈解耦PWM的电动汽车阶段充电仿真

电动汽车的充电系统性能取决于整流和充电控制环节,其充电效率及稳定性对电池的寿命、电池容量产生很大的影响.为了提高整流电压输出的稳定性和电池的充电效率,其整流模块采用电流前馈解耦PWM,该方法通过电压外环和电流内环控制以减少整流中的谐波分量并稳定输出电压.针对充电模块控制策略则采用阶段性充电方式即先用电流单环控制的恒流限压充电,当达到设定的电压值后转为恒压限流的双闭环控制充电方式.运用Matlab/Simulink实现电动汽车蓄电池充电模型,并与单一的恒流、恒压两种充电控制策略进行对比.由仿真结果可知,电流前馈解耦PWM整流电压稳定性优于电压型PWM.此外,也验证了阶段性充电控制充电方式对蓄电池的影响较小,具有充电效率较高的优越性.     

电动汽车充电系统三电平PWM整流器的设计

介绍电动汽车充电系统对电网的谐波影响.采用三电平PWM整理器对谐波进行抑制,设计电压电流双闭环的三电平PWM整流电路.分别对输出直流电压和输入电网电压和电流采样,经过PI调节器控制,使输出电压波形稳定,并使电网侧电流和电压达到基本同相,从而减小充电机对电网的谐波影响,提高单位功率因数.     

超级电容器恒压充电的控制策略研究

采用超级电容器电压外环、电感电流内环的双闭环控制策略,以提高超级电容器充电控制系统的可靠性,首先利用状态空间平均法建立以BUCK变换器为主电路的超级电容器储能系统的小信号线性模型;然后,基于MATLAB/SIMULINK仿真工具箱构建了完整的超级电容器储能系统仿真模型,并对单闭环充电控制方式和双闭环充电控制方式下的超级电容器电流和电压波形进行了仿真分析. 结果表明两种充电控制方式下,超级电容器的端电压都能达到预期的稳定电压12 V,但单闭环控制方式下的充电电流高达120 A,远远超过预期的稳态电流12 A,而双闭环控制方式下的最大充电电流可控制在18 A以内,稳态电流为预期的12 A,为超级电容器充电控制提供了新的思路.     

基于MATLAB的三相全控桥式整流电路仿真分析

运用MATLAB的simulink工具,对三相全控桥式整流电路进行了仿真分析,得到不同负载电路时的整流电压和电流波形．并对仿真结果的数据进行了推导分析,验证了仿真的正确性,针对电压和电流的突变量,设计了一种充放电型缓;中电路．对电力电子器件加以保护。     

无人机发动机起动／发电一体化研究

针对小型无人机发动机相互分离的起动系统和发电系统存在起动机操作复杂和整流电路谐波分量多的问题,提出了一种无人机发动机起动／发电一体化方案．首先分析了整流／逆变双向PWM变换器控制系统,然后设计了其电压外环和电流内环PI调节器参数,最后进行了仿真验证．仿真结果表明,整流／逆变双向PWM变换器整流变换能够输出稳定的直流电压,并实现单位功率因数整流,逆变变换能够输出所需的三相交流电,从而验证了方案的可行性．     

用于风电机组并网功率控制的飞轮储能系统研究与仿真

风速的随机性会引起风电机组并网输出有功功率波动,影响电能质量和系统稳定性。针对这种情况,提出一种利用飞轮储能系统来平滑风电机组的并网功率波动的方案。选用无刷直流电机作为飞轮的驱动电机,在分析其基本工作原理及数学模型的基础上,结合风电场功率控制要求,设计了飞轮控制系统的转速电流双闭环调速方案,并在Matlab/Simulink中建立了飞轮储能系统并联在永磁直驱风电系统双PWM变流器直流侧进行功率控制的仿真模型。仿真结果验证了飞轮储能控制系统的正确性和功率平滑方案的有效性。     

半桥双向DC/DC变换统一控制分析与实现

以半桥DC/DC变换为核心电路,将Boost和Buck电路结合形成双向DC/DC变换器,实现电池的充放电功能。用TMS320F28335型号的DSP控制芯片产生互补PWM波,控制半桥电路中的开关管,实现同步整流。同时,通过霍尔采集电路采集DC/DC电路两端的电压和电流并送入DSP芯片做PI调节,从而控制PWM波的占空比,实现恒压充放电。通过MATLAB/Simulink仿真并搭建硬件平台,验证了该系统的可行性。     

改进型滑模观测器飞轮储能系统控制方法

针对飞轮储能系统所用永磁同步电机中高速运行时使用滑模观测器估算转子位置和速度存在误差的问题,对传统滑模观测器进行了改进,使用双曲正切函数代替Sign函数,减少了滤波环节和相位补偿环节,有效消除了飞轮电机中高速运行时的抖振,实现了对转子位置和速度的精确估计。此外,采用基于转子预定位的I/F控制策略控制飞轮电机的启动和低速运行,实现飞轮电机全速度范围的无传感器控制。搭建了飞轮储能系统仿真模型,进行了飞轮储能系统的启动、充电、待机、放电仿真。仿真结果验证了改进型滑模观测器飞轮储能系统控制方法的正确性和有效性。     

VXI机箱电源主功率电路反馈控制环路设计

介绍了一种C尺寸的VXI机箱电源的输出电压和输出电流要求,并给出VXI机箱电源总体方案,通过对主功率电路的控制方案和反馈方案进行选择,选取电流型PWM控制方案作为主功率电路反馈控制设计方案,并进行反馈控制环路参数设计和试验验证。结果表明,主功率电路反馈控制环路稳定。     

基于MSP430-G2553单片机的直流电子负载设计

直流电子负载系统是基于MSP430-G2553单片机的直流电子负载．主要由核心控制电路（单片机）、功率控制电路、电压采样电路、电流采样电路、集成运放电路、LCD显示电路、报警电路和过压保护电路等组成．通过键盘电路输入设置电流值,单片机输出PWM信号,经内部D／A转换电路,把数字信号转换成模拟信号,以及集成运放后控制功率控制器件的导通,从而改变外接被测电源设备流过电流的大小．具有实时显示电压和电流、过压保护等功能．     

电动汽车蓄电池双向充放电系统的研制

针对电动汽车行驶过程中能源浪费的问题,采用电流可逆斩波电路,实现了电动汽车刹车制动时电能的再回收.选用高性能的DSP芯片设计了电动汽车蓄电池充放电电路,能够控制充放电的电流和电压,优化充电过程,提高了充电效率和电池使用寿命.     

蓄电池自我监控系统的研发

随着电子开关技术和智能微电网技术的发展,研发大容量蓄电池控制系统成为了亟待解决的问题.提出了针对大容量蓄电池的控制系统,可以提高电池使用的安全性,使用寿命,使用效率,同时降低成本.所设计的蓄电池控制系统具有以下功能：蓄电池充放电电压监控,电流监控,内阻、温度监控.进行了蓄电池并网的充放电试验,验证了系统的合理性和正确性.     

Energy Transferring Dynamic Equalization for Battery Packs

The equivalent circuit model of battery and the analytic model of series battery uniformities are setup. The analysis shows that it is the key to maintain small voltage difference between cells in order to improve uniformities. Therefore a new technique combining low voltage difference, big current charging and bi-directional charge equalizer system is put forward and designed. The test shows that the energy transferring dynamic equalization system betters the series battery uniformities and protection during charging and discharging, improves the battery performance and extends the use life of series battery.     

基于TMS320F2812的反激式数字开关电源设计

开关电源具有效率高、体积小、稳定性好等优点,现已广泛应用于工业自动化控制、军工、科研、LED照明等设备中.但随着微电子技术的飞速发展,开关电源的数字化己成为当前开关电源研究的热点.本文设计了一种基于TMS320F2812的反激式数字开关电源,它以TMS320F2812芯片为控制核心,通过采样电路对输出电压采样并反馈到控制芯片里,控制PWM波的占空比,PWM波经过驱动电路控制开关管的通断,使高频变压器不断地充放电为负载提供电压和电流.在设计中,为了保证输出性能和动态性能的优越,防止开关和市电干扰,在电压采样模块中采用高精度的线性光耦PC817,输入部分加入了EMI滤波电路;在软件设计中,采用模糊PID控制算法.经实际测试获得了较好的效果,有一定的应用价值.     

基于双闭环控制的降压型DC/DC转换器仿真

PWM开关电源系统普遍采用电流、电压双闭环控制,以Buck型变换器为对象,在建立PWM降压开关电源功率级模型的基础上,得出其小信号等效电路图与基于电流控制的Buck型开关电源的系统电路图,采用Matlab对实例进行频率分析,设计双闭环反馈补偿电路,通过仿真分析确定其参数选择的合理性。所建立的Buck型变换器模型可适用于Buck变换器及其衍生的全桥变换器。     

车载超级电容在地铁制动回收能量中的应用

针对地铁列车运行状态变化时引起直流电网电压出现很大波动的现象,设计了一种基于非隔离双向DC/DC变换器的超级电容储能系统。采用电压电流双闭环控制方法,建立储能系统充放电控制策略,并搭建储能系统仿真模型。仿真结果表明:车载超级电容储能系统能够达到稳定电网电压和节能的目的,同时验证了控制策略的正确性。     

基于单Z源三电平SVPWM逆变器的电池充放电控制方法

提出了基于单Z源三电平SVPWM逆变器的蓄电池充放电策略,并设计了闭环控制系统.研究了电流前馈解耦的阶段式充电、功率前馈解耦的恒功率放电,以及恒功率放电时的升压控制方法.经Matlab仿真验证,该系统可实现蓄电池充电时的限功率恒压、恒流控制,以及具有升压特性的输出恒功率并网控制.     

一种新型单相高功率因数的蓄电池充放电装置的研究

设计了一种新型单相高功率因数的蓄电池充放电装置,该装置包括单相PWM整流器和双向DC/DC变换器两部分.单相PWM整流器采用基于dq坐标系的简化控制,并结合单相锁相环使充放电装置实现了网侧电流正弦化和单位功率因数充放电.双向DC/DC变换器不仅能实现装置中能量的双向流动,而且能对蓄电池进行恒流、恒压充电,恒流放电.实验结果验证了该装置的有效性.