燃料电池不间断电源的功率变换拓扑研究

本文探讨基于燃料电池的UPS(FC-UPS)功率变换拓扑设计思路和综合方法,获得了多种燃料电池UPS拓扑结构。针对其中一种结构,进一步分析了几个典型的功率变换电路实现方法,并通过理论和实验比较三种逆变拓扑的效率。探讨了超级电容的接入方法,通过理论分析和实验,比较了不同接入方法的特性     

一种应用于电动汽车充电机的谐振变换器设计

介绍了一种电动汽车充电模块拓扑,该拓扑包括了前级的PWM整流器和后级的谐振变换器。由于电动汽车车载电池的电压变化范围较宽（200~450 V）,为了提高全电压范围的转换效率,谐振变换器根据输出电压的变化,分别工作于3种模式：亚谐振频率调频模式、固定开关频率模式和超谐振频率调频模式。分析了3种工作模式的损耗,设计了谐振变换器的主电路参数,并在10 kW实验样机进行了验证。     

三电平和两电平逆变器效率分析与比较

在分析、计算二极管箝位型三电平逆变器和两电平逆变器的通态损耗、开关损耗以及输出滤波电感损耗的基础上,对这两种逆变器的损耗、效率进行了比较。     

燃料电池发电装置能量管理控制系统设计

针对燃料电池动态响应上的不足,该文探讨了燃料电池发电系统中的能量管理控制系统的设计方法。讨论能量管理控制系统的结构和控制器的设计,提出了一种基于电流间接控制的能量管理控制方式。建立了能量管理控制系统的控制模型,重点分析了控制系统中电流控制环路的设计方法。针对能量管理的需求,设计了一套基于状态转移控制能量管理的控制算法用于管理超级电容中的能量。建立了5 kW燃料电池发电系统,通过实验验证了所设计的能量管理控制系统的有效性。     

利用水电机组水压反馈改善电力系统稳定性

通过对水电机组复杂非线性模型的仿真,研究了水轮机调速器控制规律对电力系统稳定性的影响,并提出了采用水压反馈改善电力系统稳定的控制思想。仿真研究结果表明：由于水电机组引水系统的水击效应,原动机的自动调节会恶化系统阻尼,使转子摇摆曲线的衰减速度明显减慢,而引入水压的微分反馈可加快振荡过程的衰减,有效改善电力系统的稳定性。文中所提方法简单,易于在水电机组调速器上实现。     

基于超导储能系统的风电场功率控制系统设计

风电场输出功率的波动性和间歇性会给电网带来不利的影响。为了降低风电场并网对电能质量的影响,文中阐述了一种基于超导储能系统的抑制风电场功率波动的间接控制方法。利用超导储能系统的四象限功率运行能力来补偿风电场输出的有功和无功功率波动,并抑制由此产生的电网电压波动;通过合理设计超导储能系统功率调节器的带宽来优化储能量。通过对风电场连接于弱电网的仿真,验证了所提出的功率控制策略的有效性。     

电动汽车辅助动力系统双向DC/DC变流器控制

电动汽车在快速启动、加速、爬坡时,蓄电池需要大电流放电,而电动汽车制动、减速回收能量时会发生大电流快速充电。这些情况会对蓄电池造成伤害,减少蓄电池寿命。针对电动汽车动力系统的要求,应用超级电容和Bi-DC/DC变流器组成辅助动力系统,以弥补蓄电池的特性缺陷。设计了Bi-DC/DC的控制策略和模式切换策略,制作了5 kW电动汽车辅助动力系统Bi-DC/DC变流器样机,并进行了实验验证。     

电流馈入双向DC/DC变换器综合方法初探

本文探讨电流馈入双向DC/DC变换器的综合方法，首先运用对偶原理从电压型变换单元推导电流型变换单元，将任一电压型变换单元与任一电流型变换单元组合构成电流馈入双向DC/DC变换器。以其中一个电流馈入双向DC/DC变换器为例，进行理论与仿真研究。     

21世纪电力电子技术的机遇与挑战

以环保、可持续发展、提高企业竞争力为出发点 ,展望了 2 1世纪社会发展对电力电子技术的要求。     

三相四线制软开关SiC逆变器软开关工况分析

逆变电源的开关频率上限受到功率器件的动态损耗限制,导致较大的输出滤波元件的体积。零电压开关正弦脉宽调制(ZVS-SPWM)三相四线制逆变器电路只需引入1个辅助开关和2个较小的无源元件,就可以实现电路中所有开关器件的零电压开关。重点分析了SiC MOSFET寄生电容对零电压开关实现的影响,并在此基础上探讨了等效寄生电容值的提取方法,修正了零电压开关条件和功率器件电流、电压应力的计算值。最后在10 kW SiC MOSFET三相四线制零电压开关逆变器实验平台进行了验证。