双向全桥DC-DC变换器单移相闭环控制研究

针对基于传统单移相控制的双向全桥DC-DC变换器存在效率低的问题,提出了一种基于单移相闭环控制的双向全桥DC-DC变换器设计方案;分析了双向全桥DC-DC变换器稳态特性,详细介绍了基于单移相闭环控制的双向全桥DC-DC变换器的建模实现。仿真与实验结果表明,基于单移相闭环控制的双向全桥DC-DC变换器效率高、损耗小。     

两相交错并联双向DC-DC变换器研究

对一种两相交错并联双向DC-DC变换器进行i了研li究，变换器由两个半桥拓扑交错并联构成，采用电压、电流双闭环控制。首先介绍变换器电路结构和工作原理，然后通过MATLAB/Smu变换器可以实现稳定的能量转换，交错并联能有效减小纹波，变换器在双闭环控制下均流效果好响应速度快、抗干扰性强，对于实现稳定可靠双向DC-DC变换的相关领域具有研究意义。     

基于模糊PID控制的双向DC/DC变换器研究

双向DC/DC变换器是指在保持变换器两端的直流电压极性不变的情况下,根据实际需要完成能量双向传输的直流变换器。它在直流不间断电源系统、分布式电站、电动汽车以及太阳能电池阵中有广泛的应用。通过对双向半桥变换器的分析,并将其与蓄电池相结合使用,完成能量的双向传输和电池能量对电网的回馈。由于DC/DC变换器在升降压的过程中产生的严重的非线性问题,在控制方案上,采用模糊PID控制的电压、电流双闭环控制。仿真表明,与传统的PID控制相比,该控制方案有效提高了变换器的鲁棒性,减小输出电压波动,能够实现能量的双向流动。     

基于混杂控制算法的双向DC-DC变换器控制

双向DC-DC变换器由于功率开关切换和双向能量流动而呈现典型的混杂特性。该文依据双向DC-DC变换器的状态方程,分别建立了Buck与Boost工作模式下的混杂自动机模型,并提出了双向DC-DC变换器的混杂控制算法。运用Matlab/Stateflow对双向DC-DC变换器混杂控制系统进行仿真,通过与传统的PI控制策略进行对比,结果表明该文提出的混杂控制算法响应速度更快、控制进度更高,具有重要的理论和工程价值。     

锂电池化成用双向DC-DC变换器设计

针对锂电池化成过程中采用电阻放电带来的大量能量浪费现象,设计了一个双向DCDC变换器,可以实现化成放电能量的高效回收。该变换器以Buck/Boost双向DC-DC变换器作为主电路拓扑,主要由Buck驱动电路、Boost驱动电路、电压/电流采样电路等部分构成。介绍了系统的基本结构,分析了电路的工作原理,并对方案设计给予了详细说明。实验结果表明,该变换器可以实现电池充电、放电功能,控制精度高,具有良好的稳定性。     

电动汽车车载充电系统的设计和仿真

在电动汽车控制系统的研究中,针对满足电动汽车高功率因数的充电要求,设计了一种具有功率因数校正(PFC)功能的电动汽车车载充电系统.重点研究了充电系统PFC级平均电流控制的Boost变换器的电压、电流双闭环控制回路的设计方法和DC-DC级双管正激电路恒流回路恒压充电控制的设计方法.利用saber软件对整体充电系统模型进行仿真,并对其性能做出分析,充电系统功率因数相比传统无功率校正功能的充电系统得到显著提高.试验表明,充电系统PFC级很好地实现了功率因数校正和输出电压的预稳,DC-DC级也能够很好地实现恒流恒压充电.方案可以满足电动汽车充电的性能要求,并具有实际应用价值.     

基于广义状态平均法的双有源全桥变换器建模

双向DC-DC变换器是电动汽车和新能源发电技术中的关键装置,对其精确、高效地控制具有重要意义。其中,建立双有源全桥双向DC-DC变换器的精确动态数学模型是设计高性能指标控制器的关键环节。首先阐述基于傅里叶变换的广义状态空间建模方法 ;然后,根据双有源全桥DC-DC变换器的时域状态描述,应用广义状态空间平均法分析双有源全桥变换器稳态特性,并建立动态小信号模型;最后,通过仿真实验比较广义状态空间平均法、状态空间平均法建模与实际拓扑稳态输出的误差,验证利用广义状态空间法所建模型更精确、可靠,为拓扑控制器设计提供理论分析依据。     

基于三端口双向DC/DC 储能变流器的电流内环控制策略研究

多端口双向DC/DC储能变流器是一种进行能量控制变换的电力电子装置,是一种新型前沿技术,在以风力发电、光伏发电、燃料电池发电多能互补的智能微电网系统以及电动汽车能量管理控制系统中有着良好发展前景。系统主拓扑结构是以三端口双向DC/DC变换器作为储能装置,分别连接负载端、超级电容器和蓄电池,所组成的电动汽车充放电能量管理系统。通过对三端口双向DC/DC 储能变流器的控制策略的深入研究,采用状态空间法和波特图的形式来研究电流内环控制策略,实现储能装置在发电系统及电动汽车能量管理系统中的稳定应用,改善电能的利用效率。     

DC-DC功率变换器中非线性现象的仿真研究

DC-DC开关变换器中蕴涵着丰富的非线性现象,混沌与分岔在变换器中存在着一定的产生机理和表现形式.对两种基本拓扑结构DC-DC变换器Boost、Buck的非线性现象进行了仿真研究,建立了两种变换器的离散迭代映射模型和精确开关模型,经过数字仿真,验证了存在于DC-DC变换器中的分岔和混沌现象.对闭环控制Boost变换器,深入分析了采用离散迭代模型和精确开关模型后仿真结果的差异及原因.所采用的数值仿真方法为DC-DC变换器的电路参数优化提供了理论工具.     

车用双向DC-DC变换器的仿真研究

该文分析了一种零电压（ZVS）双向DC-DC变换器。变换器由两个对称半桥组成，功率传输由相移脉宽调制方式控制。它可以不用辅助电路就可以实现开关的零电压通断，而且所用设备少、转换效率高和控制电路简单。此变换器主要用于混合动力汽车燃料电池的辅助启动，因为它需要一个双向DC-DC变换器来实现自身的冷启动和能量的反向回馈。该文详细地介绍和分析了变换器的工作原理和主电路参数设计，给出零电压开关的条件。最后给出了仿真结果。     

一种鲁棒双向直流变换装置的高阶滑模控制器

随着新能源发电技术的发展,双向直流变换器(BDC)因其能量双向流动的特点而被广泛应用于航空航天、充放电控制和电动汽车等领域.由于在上述应用工况下,能源间歇性输入、负载随机性扰动、功率流向切换均会对系统母线电压产生干扰,因此对控制器的鲁棒性要求较高.论文基于Super-Twisting高阶滑模算法,设计了一种互补脉冲宽度调制(PWM)型双向直流变换器的双闭环强鲁棒控制系统.阐明了Super-Twisting相比传统PI控制在鲁棒性和快速性优势的根本性原因,并基于一种类二次型李雅普诺夫函数,给出系统稳定条件,尤其是给出了更精确的Super-Twisting算法收敛时间的估计值.此外,通过等效控制线性化内环控制,解决了变换器应用中由于内环与变换器的非线性特性所导致的外环非线性算法参数设计复杂的问题,使系统外环亦可方便地采用Super-Twisting非线性算法,进一步提升了系统的鲁棒性.本文基于dSPACE半物理平台构建控制器,结合硬件电路进行实物实验平台的搭建.通过与传统PI双闭环控制对比,分别对母线负载扰动和功率流向切换进行了测试.最后通过仿真和实验验证了本文所设计控制器的有效性.     

电动汽车混合储能系统拓扑结构与控制策略综述

混合储能系统兼具高功率密度和高能量密度,可有效提升电动汽车动力性能和续驶里程.围绕电动汽车混合储能系统拓扑结构和控制策略,本文首先对混合储能系统及其典型储能装置进行概述,并对混合储能系统技术难点进行分析.之后在分析隔离型双向DC/DC变换器和非隔离型双向DC/DC变换器拓扑结构、工作原理和基本特性的基础上,综述分析了被动、半主动和全主动3种混合储能系统的工作原理和优缺点.然后,重点分析了基于规则的控制策略、基于优化的控制策略和混合控制策略3大类混合储能系统控制策略的工作原理.最后对混合储能系统的发展趋势进行了展望.     

基于数字信号控制器的单相光伏并网逆变电源设计

基于单相光伏并网系统的拓朴结构和工作原理,设计了以DC-DC升压电路为前级,DC-AC逆变器其后级的并网系统结构。控制部分是基于数字信号控制器dsPIC30F6010的电压电流双闭环跟踪控制策略,并对并网电流闭环控制和并网同步实现进行分析。采用SVPWM算法控制功率器件工作,电导增量法跟踪控制所产生的交流电源,给出相应的程序框图,实现了与电网电压同步的正弦电流输出波形。该实验装置结构简单,控制精度高,输出电流谐波失真小,有较强的实时性。     

混合动力电动汽车的跟车控制与能量管理

混合动力电动汽车(Hybrid electric vehicles,HEVs)的能量管理问题至关重要,而混合动力电动汽车的跟车控制不仅涉及跟车效果与安全性,也影响着能量的高效利用.将HEVs的跟车控制与能量管理相结合,提出一种基于安全距离的HEVs车辆跟踪与能量管理控制方法.首先,考虑坡度、载荷变动建立了HEVs车辆跟...     

基于NB-IoT的电动汽车运营管理系统

In recent years, the reduction of the earth’s available resources has restricted social development, and domestic energy de- mand is far greater than energy production. In order to change the single mode of energy and accelerate the transformation of the en- ergy system, China's electric vehicle industry develops rapidly and the number of electric vehicles increases significantly. But the in- frastructure of electric cars including charging and monitoring is still lagging behind. Combining electric vehicles with "Internet +" to form NB-IoT electric vehicle operation management system can expand its development prospects in the consumption of renew- able energy and energy storage, break through the limitations of current development of electric vehicles, and make great achieve- ments in charging management, remote monitoring and rental charge of electric vehicles.     

基于CLD模块的新型DC-DC升压变换器

为了满足电动汽车充电站及电动机车等应用环境中对高增益DC-DC升压变换器的需求,提出了一种新型的高增益DC-DC升压变换器的拓扑结构。对该新型拓扑结构的工作原理及其性能特性进行了严密的逻辑论证和理论分析,并通过一台额定功率为200W的实验样机对其理论分析结果进行了实验验证。理论分析及实验验证结果表明该新型DC-DC升压拓扑结构具有电压增益高、控制策略简单、开关管电压应力低等特点。能满足上述应用环境对高增益直流升压变换器的需求。     

微型涡轮发动机电动供油流量控制系统设计

针对微型涡喷发动机的燃油控制要求,选用汽车用电动油泵进行适应性改进作为供油执行装置,详细分析了电动油泵的特性及泵转速无法测量情况下流量控制的技术难点,并以83C552单片机为核心,采用电压负反馈加电流补偿代替转速负反馈、电机通过PWM驱动的方法设计电动油泵流量闭环控制系统。在完成系统建模、PID控制器设计与仿真的基础上进行控制性能试验,试验结果表明所设计的流量控制系统可满足微型涡轮发动机的供油控制要求。     

使用mc33063作为DC-DC变换器

DC-DC变换器使用广泛，本文详细探讨和分析DC-DC变换器的三种设计方案，结合实际应用给出完整设计方案。     

电动汽车复合储能系统能量管理策略及其 快速控制原型验证

纯电动汽车储能系统需同时满足高功率密度与高能量密度的要求,但现阶段单一储能单元往 往难以同时具备这两种特点。将高能量密度的锂电池与高功率密度的超级电容进行合理搭配,形成复 合储能系统,是解决以上问题的一个有效方案。该文以宝马 I3 纯电动汽车作为目标车型,设计了锂电 池/超级电容复合储能系统,并制定了一种基于规则的能量管理策略,综合考虑了外部工况要求、锂电 池与超级电容的荷电状态,自动规划工作模式,充分发挥各储能单元自身优势,在极端状况下可自动 启动保护模式;同时,基于快速控制原型的思想,设计搭建了以 dSPACE 为控制中心的复合储能系统 能量管理策略快速控制验证平台,搭配可编辑电力参数的外部电子负载设备,完成了能量管理策略的 半实物实验验证。实验结果表明,电动汽车锂电池/超级电容复合储能系统搭配合理的能量管理策略, 能够充分发挥锂电池的能量特性与超级电容的功率特性,更好地满足了现代纯电动汽车对续航里程与 动力性能的要求,同时可节约能源,在一定程度上起到延长储能系统使用周期的作用。