基于传热反问题的绝缘栅双极型晶体管模块温度计算方法

在分析绝缘栅双极型晶体管(Insulated grid bipolar transistor,IGBT)模块内部传热机理的基础上,建立了集总参数的温度计算模型。采用边界元法对传热反问题的解空间进行离散。采用共轭梯度法求解传热反问题,得到较准确的等效热阻和等效热容值。该方法通过与制造商提供的IGBT模块结温实验数据和有限元方法计算的结果相比较,计算误差小于5%。     

IGBT模块结温变化下的电磁干扰特性研究

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是电力变换装置中的重要器件,评估其可靠性至关重要。IGBT的结温及结温波动是造成其失效的主要原因,如何判定结温波动成为一个研究难点。通过分析IGBT的结构与结温特性、结温机理和结温波动对开关过程的影响及开关波形的频域模型,可以得出结温升高会导致IGBT模块工作过程中产生的电磁干扰变小,然后通过实验验证。实验测试结果表明,基于电磁干扰强度的结温估计或结温波动估计方法切实可行。     

基于谐振理论的PCB电磁兼容优化设计方法

介绍了印制电路板(PCB)电磁兼容性(EMC)设计和优化过程的分析与研究。首先分析了PCB的EMC问题,在设计过程中发现问题,并基于谐振效应理论提出了一种优化设计方法。然后基于PCB微带线的物理模型进行耦合场仿真,验证该优化方法的可行性。最后,进行PCB电磁抗扰度实验,结果表明该方法能增强PCB的EMC性能,具有一定的实际工程意义。     

三相PWM整流器基于旋转坐标系的电流控制方法

为了达到三相PWM整流器内环电流协调控制,可以通过空间矢量模型选择合理的电感电压矢量(IVV),使电流变化率朝着正确的方向变化,消除电流误差。为了精确选择合理的IVV,并保证其简便性,提出了旋转坐标系的方法,即通过扇区旋转和矢量旋转,选择与电流误差矢量相邻的IVV,并确定其位置关系。此方法能够分别运用滞环电流控制(HCC)或空间矢量调制(SVM)两种形式得以实现,进而达到不定频或定频控制。最后通过实验对比研究,说明该理论的有效性和两种方法的差异性。     

PWM变换器在矢量旋转坐标系下比例谐振控制策略及其鲁棒性设计

提出基于矢量旋转坐标系选取合理的电感电压矢量进行脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变换器调制的方法,建立扇区位置计算和最优开关状态判定规则,从而取代传统空间矢量调制中派克变换及dq坐标系下非线性、强耦合特性,省去锁相环(digital phase-locked loop,PLL)相角实时检测与前馈解耦等环节,并给出对此调制方式的实现方法。针对产生的电流误差矢量消除,提出优化的内环电流矢量旋转比例谐振控制器,利用零极点匹配与抵消法对控制器进行配置,探讨控制器各参数与系统鲁棒性的关联规律,借助零极点簇云图和频域响应特性提供系统稳定性判据,明确变换器控制系统参数整定和鲁棒性设计的一般方法,并采用脉冲响应周期延拓映射法离散化实现。通过仿真和实验验证所提出基于内环电流比例谐振控制器的矢量旋转坐标系调制方式的有效性及正确性,电流环基本实现零稳态误差快速跟踪,电能质量得到明显改善。     

基于滑模变结构的双滞环SVPWM控制算法的研究

针对滑模电流控制算法的抖振问题,将滞环空间矢量(SVPWM)算法与滑模电流控制算法相结合,论证了将两种控制算法结合的可能性和必要性.提出以误差电流矢量的模为切换标准、按不同控制阶段的不同控制要求交替使用滞环SVPWM算法和滑模电流控制的双滞环SVPWM算法.新算法提高了滞环SVPWM算法的快速性,同时避免了滑模电流控制带来的抖振问题.通过仿真证明了该算法的可行性.     

DSP控制的低开关损耗PWM整流器系统研究

采用负载电流前馈的电流滞环控制策略,不仅满足了三相PWM整流器高功率因数、直流侧电压稳定可调的控制要求,而且在每个周期内分区限制功率器件的开关通断,因而降低了系统的开关损耗.该系统改进了传统滞环控制策略带来的高开关频率问题,并通过引入负载电流前馈控制,使得系统对于外环的PI参数有着较传统滞环PWM整流器更低的依赖性,在三相电网小平衡的条件下也表现出更好的运行特性.仿真波形和实验数据验证了该控制方法的有效性以及对PI调节参数的低依赖性.     

电网不平衡条件下PWM整流器最优化控制策略研究

整流器的控制策略和控制结构对于整流器的控制效果有着决定性的作用.针对电网电压不平衡的实际情况,以往的电压源型PWM整流器的控制策略,都是建立双电流矢量内环对交流测电流波形、输出直流侧电压进行最优化控制.但是这种控制策略需要对正负序电流进行分别控制,系统过于复杂而实现困难.提出了基于网侧交换功率平衡的控制策略.设计的PI+R控制结构改进了传统单-PI控制结构带来的控制局限性,既实现了系统的高功率因数运行,直流侧输出电压高稳态精度的控制要求,又能保证系统低谐波含量.仿真和试验的数据都验证了这一方法的优越性,它具有更加简单有效的控制结构,也具有更好的针对不平衡电网的适应能力.     

基于LabVIEW的电力电子虚拟实验室的构建

简要介绍了目前网络虚拟实验室的研究现状，并对国内外众多有代表性的虚拟实验室进行了深入的调查研究。在此基础上，提出了一种可行的虚拟实验室方案，并进行了详细的介绍。     

基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的锂离子动力电池状态估计EI北大核心CSCD

应用传统的无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法估计电动汽车锂离子动力电池核电状态(state of charge,SOC)时,常会出现由于电池模型参数不准确而造成估计误差增大的问题,该文采用了自适应无迹卡尔曼滤波(adaptive unscented Kalman filter,AUKF)算法解决该问题。AUKF算法是一种循环迭代算法,可以实时估计电池模型中的欧姆内阻,提高电池模型准确性,从而提高电池SOC估计精度。另外,电池的欧姆内阻可以表征电池的健康状态(state of health,SOH),因此还可以根据电池的欧姆内阻估计出电池的SOH。在设定工况下对电池做充放电实验,实验分析表明,与UKF相比,AUKF提高了电池SOC估计的精度,并能准确的估计出电池的欧姆内阻。