变电站优化充电模块监控方式之我见

介绍了变站高频开关电源充电模块的两种监控方式，并就两种监控方式进行技术比较。     

基于间歇充电工况的高功率密度电源暂态热设计

在电磁发射技术中,充电电源大功率、高功率密度是其重要的技术要求。充电电源工作在间歇工作状态,暂态热设计是影响电源功率密度的关键技术之一。基于30 kW/7 kV充电电源,对电源的暂态热设计问题进行了初步研究,力求在保证热可靠性前提下实现电源的小型化;重点分析了充电电源中的主要发热器件,并对其进行了损耗计算,利用瞬态热阻抗对IGBT进行了热设计;研制电源样机对热设计进行了验证,实验表明在1 min工作周期的单次运行工况下,样机功率密度达到1.4 MW/m3;提出的暂态工况电源工程化热设计方法,为间歇工况电源的热设计提供了依据。     

IGBT模块的热设计概述

对IGBT模块的热特性和热设计进行概述,介绍IGBT模块的热阻抗网络模型及其与封装材料热性能及尺寸的关系;从芯片和模块封装材料、结构等方面讨论模块的热设计要点,并阐述传统IGBT模块及新型压接式IGBT模块的热设计。     

IGBT模块的热设计概述

对IGBT模块的热特性和热设计进行概述,介绍IGBT模块的热阻抗网络模型及其与封装材料热性能及尺寸的关系;从芯片和模块封装材料、结构等方面讨论模块的热设计要点,并阐述传统IGBT模块及新型压接式IGBT模块的热设计。     

智能充电控制模块PS1718

1.功能及构成 PS1718是一个智能充电控制模块。它可对镍电池(N_i-Cd、N_i-MH电池)及锂离子电池进行充电控制,能以-ΔV(-5mV/节左右)和以15％I_(max)(I_(max)为最大充电电流)实施充满判停。模块具有电池最高温度检测及终止充电控制,放电及终止放电电压检测控制,以及充电短路保护、充电状态显示等功能与特点。 PS1718模块由可编程控制器、电压检测、电流控制、基准稳压器、湿度比较器等构成。其内部原理框图如图1所示。     

功率模块热仿真分析与实践

功率模块的散热非常重要.良好的热设计是保证器件工作稳定与可靠性的不可或缺的条件.本文采用有限元方法分析软件ANSYS对功率模块进行热仿真,并通过实践测试进行验证.     

一种大功率充电电源的设计

把软开发技术用于大功率充电电源，成功地设计了８ｋＷ充电电源。本文重点介绍了其主电路、控制电路及驱动电路和工作原理及设计方法。实验结果表明，该充电电源设计合理、效率高、实用性强。     

基于改进BP神经网络的充电模块故障状态识别

为提高充电桩运行质量,研究了基于改进BP神经网络的充电模块故障状态识别方法。利用充电模块振动信号包络峭度检测充电模块振动信号包络线的尖峰度,确定充电模块振动信号起始点,通过KS检验方法提取充电模块故障特征。选取BP神经网络作为充电模块故障状态识别方法,利用遗传算法的寻优性能对BP神经网络进行改进,将所提取充电模块故障特征输入到改进的BP神经网络之中,以获得充电模块故障状态识别结果。实验结果表明,该方法可精准识别充电模块故障状态,改善充电桩接入配电网的网侧电流谐波含量过高问题。     

压力模块在氢镍电池充电控制中的应用

氢镍电池内部压力可以直接反映电池的荷电状态,因此压力作为氢镍电池的充电控制方式在国外卫星中广泛应用.介绍了压力模块的原理与设计,对比了氢镍电池的充电控制方法,对压力充电控制中压力与荷电状态、温度和循环寿命关系等方面进行了研究,探讨了国内外压力充电控制方式.压力模块在氢镍电池充电控制中的应用表明,压力充电控制为氢镍电池的充电控制提供了一种有效的方法.     

基于WPT和SSA-BP的直流充电桩充电模块故障诊断

充电模块是电动汽车直流充电桩最为关键的部分,针对其功率开关和电解电容等核心器件的开路故障特点,提出了一种基于小波包变换（wavelet packet transform,WPT）和麻雀搜索算法优化反向传播神经网络（sparrow search algorithm-back propagation,SSA-BP）的故障诊断方法。该方法以充电模块输出电压为原始信号,首先通过预处理剔除其直流分量,对处理后的信号进行小波包分解,然后计算出各子频带信号的能量,通过归一化得到初始特征向量,最后将直流分量和归一化后的特征向量作为最终故障特征量输入到SSA-BP神经网络,进而输出分类结果实现故障诊断。为验证方法的可行性和优越性,搭建了输出功率15 kW的两级仿真模型,在不同工况下进行仿真验证。实验结果表明该方法具有较好的诊断效果,诊断率达到93.85%,对电动汽车直流充电桩故障诊断具有现实指导意义。     

一种新型超级电容模组充电电源设计

本文设计实现了一种新型超级电容模组充电电源及其控制方法,其功能包含两个方面:(1)针对目前各种超级电容模组对充电电压,充电电流的不同需求问题,采用先恒流后恒压的方式对超级电容模组进行充电,且充电电流和充电电压可调节;(2)该充电电源及其控制方法可以提供对超级电容的热保护,在充电过程中通过温度传感器监测超级电容模组的绝对温度和温升情况,如果超级电容模组的绝对温度过高或温升过高,就会自动关断充电过程。     

充电桩用充电模块劣化状态评估技术研究

在长期运行过程中,充电桩用充电模块的运行性能会因内部元器件状态劣化而降低。提出了一种基于元器件劣化状态的充电模块整体劣化状态评估技术。首先,构建充电模块仿真模型研究其在金属氧化物半导体场效应晶体管和铝电解电容状态劣化时的运行特性;其次,搭建充电模块劣化状态评估实验平台,测量元器件劣化参数;最后,建立评价模型评估充电模块的整体劣化状态,并得到转换效率与整体劣化状态之间的映射关系。实验结果验证了所提方法的有效性。     

商业楼宇光伏充电站的运营模式及其综合效用评估

光伏发电系统与电动汽车充电站的集成,可以促进光伏发电就地消纳,降低充电负荷对配电网的影响,有效减少电动汽车的间接碳排放。针对商业楼宇光伏充电站,考虑其停车需求及充电需求的一致性,提出了一种典型的运营模式;考虑环境、经济效益以及对配电网的影响等因素,建立了评价光伏充电站长期运营效用的综合评估指标体系;针对日间实际运行场景,设计了计及光伏发电消纳与服务质量的充电策略;最后,基于实际统计数据进行了仿真研究,分析评估了光伏充电站的日间运行效果与长期综合效用。     

基于超级电容有轨电车的充电装置控制研究

超级电容快速储能技术在短时大功率应用中有较好的技术经济性,非常适用于新型有轨电车储能。针对有轨电车充电装置整流器采用传统多脉波整流技术导致的整流器输入侧交流电压畸变、交流电流谐波含量高,直流母线电压纹波大,功率因数不可控等问题,提出采用脉宽调制(PWM)整流方式。该整流方式具有功率因数高,谐波含量低等优点,采用电压-电流双闭环与电压前馈相结合的控制策略,来抑制直流母线电压在超级电容接入瞬间引起的波动。通过设计LCL滤波来吸收整流器交流侧的电流谐波,并推导了LCL滤波器的计算公式。系统仿真和实验证实了该控制的有效性。     

微电网中电动汽车充电模式与换电模式的运行优化

在已知风光出力,且电网实行分时电价的前提下,分别使用充电模式和换电模式调用充电汽车蓄电池储能。充电模式以微网内燃料费用最低和外网购电费用最低为优化目标,换电模式在上述优化目标基础上增加充电购电成本最低优化目标,使用混合整数规划CPLEX软件求解了该优化目标下的充电汽车储放能控制策略,并给出了优化运行结果。结果表明该优化方案有利于降低微网运营者的运行费用,而采用换电模式给充电汽车充电更能发挥充电汽车蓄电池逢电价高储能、逢电价低放能的作用,提高了微网的运行经济性。     

蒸发冷却技术在大功率模块冷却中的应用

以特殊场合电力电子变流装置中器件的冷却为出发点,详细论述了蒸发冷却技术在一套800kVA变流装置中的应用,给出了其运行原理、实现方法和试验数据。现场调试运行结果表明,该套装置具有体积小、安全可靠、冷却效率高等特点。同时,由于去掉了风机,降低了噪声,而且基于蒸发冷却本身的特点,使得该套装置中的器件(IGBT)壁面温度不受外界环境的影响,保持在45℃左右(可通过改变腔体内部的压力来调节)。整个装置运行取得了较好的冷却效果,满足了特殊场合的需要,从而为大功率器件的冷却提供了一种有效的实现方法,具有较好的应用和推广价值。     

电力运行作业模式的优化

通过对火力发电厂运行管理、运行作业模式的分析,提出了三个新的运行作业模式,有利于提高发电企业生产运行的安全性,使运行管理有序化,并且节约劳资费用.     

基于Fuzzy-PID的大功率UPS智能充电系统设计

给出了大功率不间断电源(UPS)的充电电路系统结构,设计出模糊自整定PID控制器。同时,给出了利用Matlab中Simulink仿真工具来实现模糊控制器的设计方法。仿真和实验结果表明,该控制器与常规PID相比,提高了系统的适应能力,改善了系统的动态性能和静态性能。