单相全桥离网逆变器输出侧功率解耦电路研究

单相逆变器输入电流低频纹波抑制是燃料电池及光伏电池发电系统亟需解决的问题.本文深入研究单相全桥离网逆变器输出侧功率解耦电路拓扑及其输入电流低频纹波抑制策略,给出控制参数、关键电路参数设计准则和实验波形.该电路拓扑中有源功率解耦电路位于全桥逆变器输出侧,与全桥逆变器共用输出滤波电感与电容,通过在输出滤波电容上叠加直流电压和低频偶次谐波电压实现逆变器功率解耦,使逆变器输出侧低频脉动功率在输出滤波电容与负载之间传递,阻断其向直流侧传递的路径.理论和实验结果验证了这种方法的有效性和可行性.     

单相逆变器低频纹波抑制方法探讨

单相逆变器输入侧往往存在低频脉动电流,需要利用很大的电解电容进行滤波,为了取得更好的滤波效果并减小滤波电路参数,有必要采用功率解耦技术解决低频纹波抑制问题。目前文献报道的单相逆变器低频纹波抑制方法大致分为5种情况:DC级功率解耦、两级式功率解耦、AC级功率解耦、三端口功率解耦和无电解电容功率解耦。本文从电路拓扑、电路参数、解耦效果和控制策略几个方面展开介绍,并对以上几种技术进行了比较和评估,总结各功率解耦技术的优缺点及适用范围。     

轨道交通用多堆燃料电池发电系统拓扑及系统控制与检测方法综述及展望

在现代轨道交通系统中,采用燃料电池为动力电源是当前的热门研究课题。然而,因为燃料电池单体系统存在功率较低、耐久性不足、系统成本较高等缺点,燃料电池系统在现代轨道交通运输市场的大规模投入使用仍受到限制。为解决这些问题,根据现代轨道交通车辆整体性能要求,该文对国内外多堆燃料电池发电系统技术的研究现状进行梳理、归纳和总结,从多堆燃料电池发电系统拓扑结构和控制、检测方法两个方面,分析不同多堆系统拓扑结构设计和控制、检测方法对轨道交通车辆整车性能的影响,最后对轨道交通用多堆燃料电池发电系统的发展前景和研究方向进行展望。     

抑制燃料电池单相逆变系统低频纹波的波形控制方法

燃料电池单相交流供电系统中,负载所需两倍于输出电压频率的脉动功率将通过直流侧辐射到燃料电池,从而导致燃料电池输出能量的波动,降低燃料电池系统的能量转化效率,威胁其安全运行,严重影响燃料电池的寿命和稳定性。针对燃料电池分布式发电和电动汽车等单相交流供电系统,采用差分式逆变结构,提出抑制燃料电池输出侧低频电流纹波的有源控制方法——波形控制方法。该方法通过分别控制两支差分电容电压的方式为交流侧提供负载所需要的脉动功率,而平均功率则由直流侧电源提供,有效抑制了燃料电池输出的低频电流纹波。该方法在不增加硬件成本的条件下,保证输出电压质量的同时有效抑制燃料电池输出低频电流纹波。对波形控制方法进行详细的理论分析,并且选取合适的设计参数,从稳态和大范围负载输出动态两方面进行仿真和实验,结果验证了所提出方法的可行性和有效性。该方法可以推广到级联变换器间的解耦研究与应用。     

浅谈我国燃料电池标准化现状

本文介绍了我国燃料电池标准化工作的整体情况,给出了目前我国燃料电池标准体系框架,分析了我国在燃料电池基础、固定式燃料电池发电系统、备用电源系统、便携式燃料电池发电系统、微型燃料电池发电系统、驱动和辅助用燃料电池发电系统等领域的标准化情况,对相应的标准内容做了简单介绍,并进一步提出了我国燃料电池未来的标准化方向。     

低输入电流纹波大升压比差动Boost型逆变器研究

为减少功率变换级数以及低频纹波对输入直流电源的影响,具有大升压能力和低输入纹波的单相逆变器具有重要的研究意义。本文深入研究了大升压比差动Boost逆变器电路拓扑、纹波抑制策略、电流纹波回路、输入电流反馈和输出电压复合控制策略。在传统波形控制基础上,通过输入电流反馈在输出滤波电容上叠加低频偶次电压来进一步减小输入电流中相应偶次谐波分量,使逆变器输出侧低频脉动功率在输出滤波电容与负载之间传递,阻断其向输入源传递;采用前馈与比例积分控制策略提高输出电压质量和输入电流质量。不同负载下的实验结果验证了这种变换器的可行性。     

两级式逆变器输入低频纹波电流抑制

两级式逆变器的前级DC/DC变换器输入电流含两倍交流输出频率交流分量,该纹波电流会缩短分布式发电系统中蓄电池、燃料电池等的使用寿命.这里基于电流反向增益交流小信号传递函数,分析了不同控制方式下推挽正激DC/DC变换器输入纹波电流幅值,研究了平均电流控制方式下参数设计方法,采用提出的设计方法,可将输入电流低频纹波减小至5...     

多端口分布式新能源输入低频电流纹波抑制

为实现对分布式新能源输入低频电流纹波的有效抑制,提出了一种应用于分布式新能源发电的多端口两级式DC/AC逆变器及其控制方法,其中输入直流源提供负载功率所需的直流分量,第三端口提供负载交流功率纹波。详细分析了所提三端口两级式逆变器的拓扑结构及其工作模式,讨论了为实现输入低频电流纹波抑制所需的电路关键参数计算方法及系统控制策略。最后通过搭建的95 W原理样机对所提拓扑及其低频电流纹波抑制策略开展了实验验证,实验结果证明该拓扑能够在实现纹波消除的同时获得高质量的输出波形。     

燃料电池发电技术现状与前景

概述了燃料电池的工作特点和原理，介绍了发电系统的组成、国内外的研究现状，对我国可用燃料电池发电的资源条件做了叙述，就这一技术在电力系统将产生影响和发电应用前景进行了展望。最后提出了发展燃料电池发电的具体建议。     

基于熔融碳酸盐燃料电池的新型分布式发电技术

介绍了分布式发电技术及燃料电池的特点和研究现状,以及熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)作为分布式电站的工作原理和结构。分析了当前国内外最新MCFC发电技术的研究现状,指出了我国MCFC发电技术开发有待解决的主要课题,如关键技术的国产化、发电成本的降低等。     

燃料电池电力变换器的低频纹波电流抑制策略

燃料电池电力变换器通常包括直 — 直及直 — 交2级变换器,而直 — 交变换器通常会产生2倍于输出频率的纹波电流并反向传播到燃料电池输出端。低频纹波电流会造成燃料电池系统的燃料浪费,减小电力变换器的输出能力,更重要的是减少燃料电池堆寿命,所以必须得到有效抑制。文中论述了燃料电池电力变换器纹波电流产生的机理及传播途径。在此基础上提出了一种能有效抑制电流纹波的新型控制器,并应用在一个1.2 kW的质子交换膜燃料电池电力变换器样机上。实验证明该控制器能有效抑制电流纹波产生,并实现了电力变换器的指令电流控制。     

航空静止变流器的输入纹波电流特性研究

航空静止变流器(aviation static inverter,ASI)作为飞机电源系统的典型负载,其脉动的输入电流严重影响着直流电网的电能质量。针对航空静止变流器的输入电流特性进行研究。基于双重傅里叶开关函数法给出逆变环节输入电流中直流分量、二次谐波分量、载波次谐波和载波的边频谐波等表达式,为定量计算各电流分量提供了精确依据。推导二次谐波电流向高压直流电网侧传播的等效电路模型,从而揭示航空静止变流器输入端低频纹波电流的产生、传导及其影响因素。最后,通过仿真和实验验证理论分析的正确性。     

半桥结构的两级功率因数校正器研究

在两级功率因数校正器中,Boost PFC＋半桥DC/DC拓扑结构虽然表现良好,但依然存在着后级功率器件电压应力过大、输出电流纹波不够理想等缺点。将输入串联、输出并联半桥拓扑能使单个模块的输入电压和输出电流减小这一特性运用于两级PFC之中,同时引进了交错控制技术。对采用新结构的两级PFC变换器进行了工作模态分析。仿真结果表明,后级功率器件电压应力以及输出电流纹波明显减小,证明了该半桥组合式拓扑结构及其相应控制方法的正确性。     

通信系统中二次电源电路的滤波与缓启

稳定可靠的电源,在低电压、高工作频率、大功耗等通信系统中至关重要。论述了在通信系统二次电源电路中DC/DC电源变换模块前置电路的滤波保护电路,以及采用集中供电方式中各个单板对输入电源的缓启电路。实测结果表明上述电路可以显著抑止电源纹波以及单板拔插时的浪涌电流,提高电源系统的稳定性,电路在通信系统中具有广泛的应用价值。     

直流配电网纹波测量方法

纹波是衡量直流配电网电能质量的重要指标参数。纹波不仅影响直流配电网的电能质量,还会危及供配电系统的安全稳定运行。文章介绍了直流配电网纹波的基本概念以及纹波相关参数的定义,概述了目前将纹波作为谐波测量存在的问题,给出了纹波测量对硬件的要求以及纹波测量中时间窗的选取原则,根据直流配电网不同频率纹波的差异性,提出了低频纹波和高频纹波的不同算法,通过对低压直流配电网中的纹波进行测量,说明了文章所提方法的可行性。     

耦合电感在交错并联功率因数校正变换器中的应用

基于交错并联PFC变换器中两分立电感的减小会导致输入电流纹波的增大,电网频率的提高会使波形系数变差,提出采用耦合电感代替分立电感方法,并分析了耦合电感在正向及反向耦合方式下,不同耦合度对交错并联变换器特性的影响,指出适当的正向耦合有助于提高变换器的电流上升斜率。仿真结果表明：耦合电感对减小电流纹波,改善波形系数有很好的效果。     

两级式逆变器中间母线电压低频纹波抑制

两级式单相逆变器输出电压和电流都是低频交流电,输出瞬时功率中除含有直流量外还含有2倍输出频率的脉动量,造成中间母线电压出现二次纹波分量。为解决逆变环节产生的谐波引起母线电容发热从而危及母线电容的运行寿命以及母线电压脉动可能导致逆变输出电压畸变的问题,提出了一种通过改变前级直流变换器外环电压控制器参数以实现母线电压低频纹波抑制的方法,并研究了两级式直交逆变器中间母线电容电压特性,通过分析逆变环节输入电流中直流分量、二次谐波分量等表达式,从而揭示两级式逆变器中间母线电容低频电压纹波的产生及其影响因素。方法中前级直流变换器、后级逆变器均采用电压电流双闭环控制。仿真和实验结果表明该控制方法是正确、可行的,且母线电压低频纹波抑制效果明显。     

一种新拓扑模式的低压大电流电源

介绍了一台用于重离子加速器的低压大电流电源。为满足加速器电源对降低纹波输出和提高效率的特殊要求,采用了一种全新的电源拓扑结构,即基于同步整流技术的多路移相式开关变换器。文中重点介绍了该变换器在效率和纹波抑制方面的优点,给出电路仿真和试验结果,同时总结了几点经验用于参考。     

基于NCP1014芯片的多路输出开关电源设计

介绍了基于NCP1014芯片的开关电源设计,分析了开关电源的工作原理,给出了调试处理后的主电路输出电压纹波图。该开关电源可提供软起动、频率抖动、短路保护、跳周期模式、最大峰值电流调整和动态自供电等功能。测试结果表明,开关电源的输出功率和电压纹波满足系统的设计要求,具有体积小、转换效率高、成本低等优点。