一种子模块高频链互联的MMC电容优化方案

为降低模块化多电平换流器(MMC)对子模块(SM)容值的需求,提出一种改进MMC(I-MMC)拓扑。上、下桥臂对应SM通过同步控制的高频链互联,使互联SM电容之间呈现开关电容特性,实现波动功率在两个SM电容之间传递,进而消除与相位相反的基频与3倍频波动分量。对I-MMC的电容约束进行分析,并对系统体积和成本进行评估。实验结果验证了所提拓扑方案的有效性。     

区域微网差异化本地负载自适应阻抗幅值重塑方案研究

大规模分布式发电单元及灵活可控负载通过电力电子变换接口接入电网后导致源–网–荷交互频繁、特性复杂多变、谐振频发。该文以IEEE 9节点区域微网为研究对象,首先基于网络阻抗Bode图分析差异化本地负载对网侧阻抗特性的影响,并通过广义Nyquist判据预判多类型负载下的高频谐振问题,容性本地负载容值的增加会导致传统感性弱网阻抗特性发生本质变化。在此基础上,针对差异化本地负载接入电网引发的多样化运行特征,通过网侧阻抗特性判别,考虑多位置反馈节点提出一类差异化本地负载自适应阻抗幅值重塑方案,并以稳定性改善效果及补偿深度为约束择优选取前馈增益。该方案以软件实现,无需增加额外检测电路及硬件阻尼手段,不增加系统成本及损耗。最后,仿真和RTDS硬件在环实验验证了上述研究的正确性和所提方案的可行性。     

零电压开关三电平Buck-Boost双向变换器

针对非隔离型三电平Buck-Boost双向变换器,提出一种零电压开通(ZVS)实现方案。该方案在不添加任何辅助元件的情况下,可使非隔离型三电平Buck-Boost变换器的所有开关管在全负载范围内实现ZVS,提高变换器的效率。此外,利用异相控制、电感电流倍频降低电感的体积,提高功率密度。首先对实现ZVS的工作过程进行分析,并且分析反向电流IR对软开关的影响;然后推导出死区时间和开关频率表达式;最后搭建实验样机,通过Buck模式和Boost模式的实验来验证该方案的正确性和有效性。     

双Buck/Boost集成双有源桥三端口DC-DC变换器

在传统的双有源桥变换器的基础上集成两个双向Buck/Boost电路,提出了一种双Buck/Boost集成双有源桥三端口DC-DC变换器,该变换器实现了桥臂开关管的复用,提高了功率密度。以光伏-蓄电池混合发电系统为例对该变换器拓扑进行分析,采用移相+PWM进行控制,通过控制移相角实现输入与输出端口间功率传输,通过调节占空比来匹配输入端口电压等级,以实现光伏端口的最大功率点跟踪和平衡蓄电池端口的能量传递。分析了该变换器的工作原理、稳态与软开关特性,该变换器较大程度地改善了传统移相控制下DAB在移相角较小时的软开关条件,使得在宽工作范围内能够实现所有功率开关管的软开关。最后建立300W实验样机进行方案验证。     

锂离子电池静置下阶跃放电电流动态模型

分析锂离子电池的一些特性时通常要电池的恒流放电曲线特性。目前工程上一般令电池输出阶跃电流以测取这个曲线,因此得到的电池电压特性是阶跃电流响应而不是恒电流响应。基于电化学理论中的控制电流法提出了建立锂离子电池阶跃电流响应模型的方法,分析了放电过程正极材料扩散系数的变化对电池端电压的影响,建立了数学模型并给出了模型参数的获取方法,还分析了模型参数随工作电流、环境温度以及电池荷电状态的变化规律。仿真和实物实验验证了模型的正确性。     

我国铸造机械标准体系的建设与展望

铸造机械在机械制造业中具有举足轻重的地位，是机床行业的四大主机之一。近年来，随着我国国民经济的不断发展和实施振兴装备制造业的环境下，铸造机械行业保持了快速稳定的发展。铸造机械作为机床行业的重要组成部分，随着机械制造行业的不断发展，开发出了很多的新的铸造机械产品，使得我国铸造机械水平得到了很大提高，这也为我国机械行业以后的发展打下了坚实的基础。本文介绍了我国铸造机械标准体系的现状以及铸造机械标准的原则，并对未来的发展进行了探讨。     

一种谐振型双半桥+全桥三端口DC-DC变换器

提出一种谐振型双半桥+全桥三端口DC-DC变换器,各端口间均可实现功率双向流动。首先,分析该三端口DC-DC变换器的工作原理;其次,建立变换器稳态模型并分析功率传输特性和软开关特性;然后,对端口间功率耦合原因进行分析并提出硬件解耦方法;最后,通过磁集成降低磁元件数量,并通过仿真和样机实验验证所提三端口变换器硬件解耦的可行性以及磁设计和控制方案的正确性。     

三电平高频链电流源DC/AC逆变器研究

提出全桥三电平高频链电流谐振型DC/AC逆变器电路拓扑,利用电流串联谐振技术来实现所有开关管的零电流开关状态,且DC/AC/AC变换结构没有储能母线.给出电路拓扑结构并详细分析了谐振过程,波形最优控制方案每个象限内都采用5个谐振状态,效率最优控制方案每个象限只选择3个谐振状态来参与工作.针对全桥三电平电流隔离型DC/AC逆变器开关管比较多,逻辑合成比较复杂的状况,给出了利用卡诺图来得到开关管驱动信号逻辑合成的方法.实验结果验证了理论分析的正确性.     

串联谐振变换器的最优轨迹控制

介绍了串联谐振变换器的最优轨迹控制法。首先分析了串联谐振变换器的4种工作模式,然后以谐振电感电流和谐振电容电压为状态变量,基于状态平面分析法推导了系统的最优轨迹控制法则。控制目的是使这两个状态变量跟踪他们期望的稳态轨迹,从而减少暂态振荡并在极短时间内达到稳态。实验结果表明,最优轨迹控制系统的暂态性能非常好。     

一种基于两电感变换器的高压侧移相调制策略

针对电流型两电感变换器存在的高电压尖峰和硬开关问题,以电流型两电感双向直流/直流(direct current/direct current,DC/DC)变换器为基础提出一种高压侧移相的调制策略,使其更适合应用于燃料电池汽车中。该调制策略采用定频PWM控制,在全负载范围内可实现低压侧开关管的自然换流和零电流开关(zero current switch,ZCS)关断,进而抑制关断电压尖峰;通过调节低压侧开关管占空比,可调节变换器功率和增益;通过调节高压侧移相角,可调节电流峰值,控制漏电感电流有效值,从而降低电路整体导通损耗,提升变换器效率。该文首先介绍电路的升压和降压模式的工作原理,然后分析占空比和移相角对电流有效值的影响,最后建立一台400 W的样机,对所提调制策略进行实验验证。