航空用锌银蓄电池智能充电器控制策略的研究

针对锌银蓄电池的工作特点,研究了其充电控制策略。采用预放电方式,避免蓄电池充电时单体电压突然升高;采用串联电阻,减小电流波动和电池损耗;采用电流／电压双闭环控制,实现蓄电池充电。阐述了智能充电器的总体设计思路,介绍了智能充电器的控制电路、主电路设计和软件设计等。根据锌银蓄电池充电策略研制的一种新型航空用大容量锌银蓄电池充电器,成功应用于某航空地面保障设备。所研制的充电器证明了充电策略的可行性和合理性。     

基于导抗网络的电动汽车充电器

电动汽车应用日益广泛,车载充电器是其重要装置之一。充电过程需要同时检测电池的电压与电流,而采用电压、电流双闭环控制进行先恒流、再恒压的充电过程,成本相对较高且控制器较复杂。为此,提出一种基于导抗网络的充电器电路,分析了充电器的工作原理,给出了导抗网络的设计方法。该充电器不仅可以实现全部开关器件的软开关,而且器件电流应力低,充电过程不需检测充电电流就可以实现恒流、恒压两阶段充电,降低了充电器的成本与控制策略的复杂程度。实验结果表明,所提充电器具有良好的性能。     

基于单片机的双闭环控制智能充电器研制

针对当前铅酸电池充电器大多使用单闭环模拟方式控制可靠性低、充电保护功能欠缺、充电效率低等不足,设计了一款基于单片机双闭环控制的铅酸蓄电池智能充电器。给出了其主电路结构和MOSFET驱动器电路,分析了其控制原理并设计了其软件流程图。采用单片机双闭环控制,能够很好地适应负载的大变化范围;采用高性能电源芯片UC3842作为驱动器和前端控制器,实现了前端闭环控制,提高了系统的可靠性;在传统三段式充电过程基础上新增了脉冲充电过程和相应保护功能,可以对电池进行修复,延长电池使用寿命。通过仿真分析和实验验证,证明了本设计的可行性和合理性。     

大容量航空蓄电池充电器的设计与实现

研制了一种通用型的大容量航空蓄电池充电器,可作为镉镍、铅酸航空蓄电池的地面保障设备。阐述了系统的主电路方案、控制电路的构成、软件设计以及系统故障检测及保护电路。该充电器主电路采用半桥直流变换器,减小了蓄电池吸收危险峰值电流的可能性。控制电路以可进行A／D转换的AD~C812单片机为核心,采用电压、电流双闭环控制,可以实时控制充电器工作于恒流充电阶段和涓流充电阶段。同时还设计了充电器的软启动、过流保护、过热保护以及极性检测电路。研制成功的样机能够有效的实现两阶段充电方案及其转换。样机试验表明,该充电器具有输出与电网高频隔离、结构简单、效率高、体积小、重量轻等优点,便于现场应用。     

屏栅电源新型双全桥拓扑的模型预测控制

针对屏栅电源的传统PID双闭环控制精度低及鲁棒性弱的问题,提出了电流内环采用PID控制器、电压外环采用MPC控制器的双闭环控制方法。该方法首先分析了新型双全桥拓扑的结构及工作模式,其次根据拓扑建立小信号模型并设计电流内环控制器参数,将内环作为被控对象建立预测模型并完成MPC控制器设计。为验证MPC双闭环控制方法的合理性,最后在Matlab中搭建MPC双闭环控制和PID双闭环控制进行对比。仿真实验表明,与PID双闭环控制相比,MPC双闭环控制能有效克服因负载扰动对输出的影响,提高系统的动态性能和抗干扰能力。     

700 W独立光伏发电系统实验研究

提出一种采用推挽输出的新型光伏独立发电主电路拓扑结构,系统有光伏阵列、CUK充电器、蓄电池、升压变换和逆变部分组成.CUK充电器采用了基于蓄电池电流控制的充电策略,可以在短时间内使蓄电池达到100%充满状态.升压变换拓扑采用推挽结构.系统采用闭环控制,实验表明该方法简单有效,灵活性强,能够保证系统的稳定运行.     

基于模糊双闭环控制的PWM单相整流器设计

提出将模糊双闭环控制策略用于整流器以提高其功率因数,研究了影响整流器提高功率因数的因素,进而利用模糊推理技术和双闭环控制策略对功率因数和输出电压进行稳定控制,其结果明显优于单纯的PI控制和双闭环控制.     

三相交错并联双向DC-DC变换器动态休眠控制策略

飞机地面静变电源系统中三相交错并联双向DC-DC变换器具有较高的额定功率和直流母线电压,对开关器件匹配的要求极高。针对变换器工作时开关器件长时间处于导通关断的状态导致其工作寿命缩短的问题,提出了一种相应的动态休眠控制策略。该文对三相交错并联双向DC-DC变换器工作原理进行了详细分析,建立数学模型,加入电流环动态休眠控制环节,制定动态休眠双闭环控制策略,相比传统双闭环控制策略,各个开关器件均处于动态休眠状态,有效地延长了开关器件和变换器工作寿命。最后搭建了Matlab/Simulink仿真平台和30kW实验样机,对理论分析结果进行了实验验证。实验中变换器的所有开关器件均实现了动态休眠且轻载条件下开关次数仅为传统双闭环控制策略的1/3,其工作寿命提高了200%;半载条件下开关次数为传统双闭环控制策略的2/3,其工作寿命提高了50%;满载条件下开关次数与传统双闭环控制策略相同。     

三相电压型PWM逆变器双闭环控制策略研究

提出了一种基于三相电压型PWM逆变器的电压电流双闭环控制方法.通过建立三相电压型PWM逆变器在两相同步旋转坐标系下的数学模型,引入电压电流双闭环控制方法,利用电压外环实现对输出电压的稳定控制,电流内环实现对输出电流的控制,并用SIMLIMNK建模.仿真结果证明电压电流双闭环控制方法可有效地改善逆变器的动态响应及抗扰能力.     

采用双环控制的多电平D类功率放大器

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关式功率放大器,采用相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,通过电压电流双闭环控制保证输出信号的跟随品质,本文着重研究了双闭环控制的设计方法.试验结果表明,采用电流电压双闭环控制的D类功率放大器,系统带宽较宽,具有较好的瞬时响应和输出品质.