多源动力矿卡三电平DC/DC变换器及其能量管理控制策略

多源动力矿用卡车节能环保、灵活高效,具有广阔的市场前景。三电平DC/DC变换器凭借其出色的输入输出特性常被用作矿卡车载能量交互设备,在车载多种动力设备和多种功能负载之间进行能量分配与管理。该变换器不仅需要满足多种供电模式以及电池充放电控制,并且需针对所带负载的多样性采用不同的控制方式以及自适应地在不同控制方式间进行切换,同时还需要解决不同模式下的中点电压平衡问题。文章以车载DC/DC变换器为研究对象,通过对能量流的分析,提出了一种采用电流方向判据的电池充放电、各种负载供电以及回馈的能量管理策略;同时设计三电平DC/DC变换器在不同工作状态下的统一化中点电压平衡控制策略,形成了一套完整的能量管理方式。仿真结果显示,采用该控制策略,DC/DC变换器在不同工况下都具有良好的中点电压平衡效果。     

DCM模式下双向DC/DC变换器的性能分析

针对目前交错并联磁集成双向DC/DC变换器工作在DCM模态下的分析不全面这一研究现状,以三相电感进行耦合的三相交错并联磁集成Buck/Boost双向DC/DC变换器为实例,在轻载时关断MOS管,利用MOS管的体二极管具有单向导电的特性,避免电感电流出现负值,从而降低变换器的能量损耗,提高变换器的效率.首先,深入分析了运行在Buck状态下的双向DC/DC变换器的DCM模态的稳态性能;其次,分析了变换器的工作状态转换条件,求出各模态转换的临界负载电流,并且通过引入的变比与其他参数之间的关系来具体分析变换器在各种工作情况(CCM/DCM)下的每一相相电流的变化规律;最后,通过仿真和试验的实际数据来验证理论分析的正确性.     

应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器研究

针对目前应用于矿用电机车的非隔离型变换器转换效率低、易损坏开关器件、不适用于超级电容等问题,介绍了一种应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器。在低压侧采用并联交错结构对电容充电,并减小电流纹波;在高压侧通过增加一个开关管使2个电容串联放电,以提高升降压增益。介绍了该变换器在升压驱动模式和降压充电模式下的工作过程,并设计了电压/电流双闭环升压和恒流限压充电控制器。实验结果表明,并联交错DC/DC变换器能够有效提高电机车在直流变换环节的性能。     

DC/DC升压变换器非线性控制

设计一种基于电流模式的非线性控制器.控制器由电感电流的比例控制和电容电压的非线性比例积分控制两部分组成.对某DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制器是可行的.     

用于电动汽车的多重化软开关双向DC/DC变换器的研究

针对典型的半桥式双向DC/DC变换器拓扑结构特点,利用DCM模式下电感电流反向的特征,采用一种不额外添加半导体器件的软开关技术,减小开关损耗;采用多重化拓扑结构弥补DCM模式下电压、电流纹波大的缺陷;在控制方式上采用电压电流双闭环形式,将共用电压环的输出作为每个基本单元的给定电流,解决了并联结构的均流问题。     

一种三相交错并联DC/DC储能变换器的设计研究

提出了一种应用于储能逆变器的三相交错并联DC/DC变换器,该变换器具有输出电流纹波小、开关器件电流应力低、能量双向流通、系统效率高的优点。详细分析了交错并联DC/DC变换器的工作原理和控制策略,推导了变换器占空比和电感电流纹波的表达式;并运用Simulink平台和20kW原理样机验证了理论分析的正确性。     

改进移相全桥DC/DC变换器的建模研究

针对电动汽车车载充电器后级移相全桥DC/DC变换器拓扑所存在的技术不足,论文首先介绍了一种改进的移相全桥变换器拓扑,分析变换器工作于电流断续模式(Discontinuous Current Mode,DCM)的基本原理,研究变换器在2 kW工况下的关键元器件参数设计,再进而提出采用开关元件平均模型法建立工作于DCM的改进移相全桥变换器的理想小信号模型,且应用扫频分析证实改进移相全桥拓扑结构DC/DC变换器建模方法及所建模型的合理性。     

基于模糊PI控制的电动汽车双向DC/DC变换器

电动汽车直流动力源的特殊性和对驱动性能的高品质要求决定车用DC/DC变换器要有稳定的电压、电流输出.针对DC/DC变换器在车辆行驶状态切换过程中呈现的严重非线性问题,提出了电流环沿用传统PI控制,电压环采用模糊PI控制的双闭环斩波控制方案;在分析双向DC/DC变换器工作原理的基础上,根据变换器自身的变结构特性,设计了模...     

DC／DC变换单神经元自适应PID控制器仿真研究

为解决传统PI控制对具有时变、非线性特性的DC/DC变换器动态控制性能不佳的问题,将人工神经网络与PID控制理论相结合,为DC/DC变换器设计了一种单神经元自适应PID控制器。该控制器算法简单,通过对加权系数的在线调整来实现自适应、自学习功能,从而满足DC/DC变换器的时变及非线性特性。以BUCK型变换器为例,建立了DC/DC变换器智能控制系统的仿真模型,在不同负载及参数变化的情况下与常规PI控制效果进行对比分析,结果表明,单神经元自适应PID控制器对DC/DC变换器具有很好的控制效果和鲁棒性。     

基于隐马尔科夫模型的DC/DC变换器故障检测

将语音信号处理领域的隐马尔科夫模型HMM引入DC/DC变换器故障检测。在简要介绍HMM及其优点的基础上,提出了一种基于HMM的DC/DC变换器故障检测方法。首先分析开关电源的失效机理,选择输出电压、电感电流作为特征参数;然后对每个状态的观察样本序列训练并建立HMM模型;最后以典型boost电路模型进行了仿真实验。实验结果表明该方法能可靠识别内部故障,效果明显,并且所需样本少,训练速度快。     

一种反激式双输出DC/DC变换器的设计与实现

针对市场上DC/DC开关电源高压输出时,输出电压纹波较大问题,介绍了一种±50 V双输出DC/DC开关电源的设计方法及测试结果。该电路采用电流控制型PWM控制芯片,工作于反激模式。输入输出通过光耦实现隔离。该DC/DC变换器具有带负载能力强、纹波低、输出电压高等特点,可为电子设备提供稳定的供电电压。     

大容量锂电池化成设备的DC＼DC变换器设计

电池化成作为电池生产过程中的关键工序关系到电池的特性和质量,并直接影响电池的生产成本。本文针对大容量锂离子电池化成设备,设计了一种低压大电流DC／DC升降压变换器。主要包括电路基本拓扑结构选择、反馈模块设计和外围控制电路设计。详细介绍了PWM驱动电路的设计及高频变压器参数的选择与计算。通过实际样机测试,表明该DCYDC变换器充放电效率分别可达75％和74％,且具有工作稳定、体积小、重量轻等优点。     

轻轨列车辅助高频DC／DC隔离变换器研究

本文应用全桥移相软开关技术,设计了轻轨列车用辅助高频DC／DC隔离变换器,并进行了试验分析和验证。该变换器实现了软开关,能够提高电能变换效率,提高变换器功率密度。应用高频隔离软开关方案可以减小机柜体积,便于设备安装维护。这也是轻轨列车辅助变流器设备的发展趋势1112]。     

高效率PWM DC/DC转换器的设计

采用同步整流技术和轻负载条件下的自动突发模式,设计一种高效率PWM DC/DC转换器.将该转换器用于一个输出电压为3.3V的升压型开关电源系统中,HSPICE仿真结果表明,该转换器在轻、重负载时都具有高的效率,最高可达92.78%.     

航空变流器功率因数校正的仿真研究

介绍了航空电源系统中谐波污染问题、谐波抑制技术的研究现状及发展趋势,分析了三相整流电路中的谐波和无功功率,完成了滤波模式对三相整流电路PF和THD影响的仿真研究,完成了正激DC/DC变换器拓扑对整流系统PF值及THD影响的仿真研究。仿真结果表明,合理设置输入输出滤波器可有效抑制三相整流电路的谐波,提高功率因数;双路并联双管正激DC/DC变换器可消除开关频率附近的谐波,同时减小功率管的应力。     

新能源汽车LLC谐振DC/DC仿真设计

二十一世纪是信息飞速发展的时代,能源技术是世界发展的核心。随着世界能源的过度消耗,世界各国都在发展新能源技术,新能源汽车作为其代表得到了迅速发展,而蓄电池及充放电技术是限制新能源汽车的核心技术之一,对新能源汽车的国内外发展现状及以后的发展趋势进行了分析,指出了双谐振式DC/DC变换器研究的热门问题。采用双谐振式DC/DC变换器作为本次设计变换器的拓扑结构,根据设计要求确定了双谐振式DC/DC变换器的基本参数,使用仿真软件MATLAB/Simulink建立了谐振式DC/DC变换器的仿真模型,用数字控制来达到对谐振式DC/DC变换器的控制,分析其正反向的工作波形,证明了双向谐振式DC/DC变换器的使用在汽车的有效性和可行性,它可以简化电动汽车的控制结构,提高整车的运行效率。     

PWM型DC/DC变换器中混沌控制的仿真研究

该文研究如何利用OGY混沌控制技术来消除DC/DC变换器的混沌状态.首先利用数据采样方法得到系统的离散模型,利用计算机技术由该离散模型进行可以得到系统的分叉图,从分叉图中可以看到DC/DC变换器发生了混沌、分叉等非线性现象,然后从理论上说明了如何利用OGY混沌控制策略把工作在混沌状态的DC/DC变换器控制到周期状态,最后利用计算机对DC/DC变换器进行仿真研究,仿真结果证明了该文中基于OGY方法DC/DC变换器混沌控制策略的有效性.     

Sliding mode control of DC‐to‐DC power converters using integral reconstructors

A sliding mode feedback controller, based on integral reconstructors is developed for the regulation of the ‘boost’ DC‐to‐DC power converter circuit conduction in continuous conduction mode. The feedback control scheme uses only output capacitor voltage measurements, as well as knowledge of the available input signal, represented by the switch positions. The robustness of the feedback scheme is tested with abusively large, unmodelled, sudden load resistance variations. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

航天电源双向DC/DC变换器的研究

为了减轻航天器太阳能电池阵-蓄电池组电源系统的体积和重量,介绍了一种半桥式双向DC/DC变换器。对该变换器的工作原理进行了详细分析,并设计了双向半桥变换器在不同工作模式下的反馈控制环路。最后研制了一台600 W的实验样机,实验结果表明,该变换器不仅能够实现能量的双向流动,而且可以有效地减轻电源系统的体积和重量。