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您现在的位置是:首页 > 《电源学报》 > 2016年第01期
  • T型三电平光伏逆变器适应低电压穿越的调制策略探讨 免费阅读 下载全文
  • 针对T型三电平逆变器在低电压穿越时存在的损耗分布不均,从而影响逆变器的可靠运行的问题,首先在T型三电平逆变器的损耗模型和热传递模型基础上,分析并比较了三电平逆变器在正常运行与低电压穿越时损耗分布和热应力.提出了一种适应低电压穿越的调制策略,通过合理分配冗余矢量,转移中间管的损耗,从而避免中间管过温而导致失效;然后.针对低电压故障和电压恢复过程中的存在三电平逆变器中点电压不均问题,改进了调制方式.通过在三电平逆变器低电压穿越的全过程,既实现了逆变器的损耗均匀分布,又减小中点电压的不平衡。最后.在250kW的T型三电平光伏逆变器上进行了低电压穿越的实验验证。
  • IGBT模块键合线失效研究 免费阅读 下载全文
  • 新能源技术的发展对功率变流装置的性能提出了更高的要求,IGBT模块作为变流器的核心器件,其可靠性受到了越来越广泛的重视。现有研究表明,恶劣的工作环境加速了器件的老化和失效,因此,深入研究IGBT模块的老化和失效机理是功率器件应用中需亟待解决的问题。以IGBT模块的键合线为研究对象,在建立IGBT模块电-热-力多场耦合模型的基础上,对正常工作和部分键合线脱落时的温度和剪切应力进行了综合分析,指出剪切力是键合线疲劳和失效的直接原因。最后,对比传统铝键合线模型,采用铜作为键合线材料,可以进一步提高模块的可靠性。本研究为进一步分析键合线疲劳,研究IGBT模块的失效形式和寿命提供了参考。
  • 三相对称系统中SVC-MERS注入谐波电流分析 免费阅读 下载全文
  • 磁能恢复开关MERS(magnetic energy recovery switch)是一种新型的无功补偿装置,它相较于其他无功补偿装置,具有结构简单、易于控制和损耗低等诸多优点,但在进行无功功率补偿的过程中会产生谐波电流。首先,在对MERS的结构和控制方法阐述的基础上建立了三相对称系统中SVC-MERS的数学模型,讨论分析了控制参数对三相对称系统中线电流谐波特性的影响;进而提出了控制参数的优化设计方法。仿真和实验结果表明,通过控制参数的优化设计可以有效地减小三相对称系统中线电流的谐波含量,所提控制参数的优化设计方法是可行的。
  • 局部阴影下光伏阵列MPPT算法及实现 免费阅读 下载全文
  • 针对传统最大功率点跟踪全局扫描法用时长的缺陷,对局部阴影下光伏阵列输出特性进行分析,获得归一化的最大功率点电压的分布规律。利用该规律结合扰动观察法,提出一种改进型全局最大功率跟踪的扫描算法。首先,确定可能存在局部最大功率点的区域;然后,对该区域使用扰动观察法局部扫描,获得所有的局部最大功率点;最后,选取其中最大的点作为全局最大功率点。该算法能够大幅度缩短扫描时间,使系统快速确定全局最大功率点。实验采用Boost和全桥电路作为拓扑,以DSP为主控制芯片搭建了一套验证系统。实验数据表明在双峰和三峰情况下,与全局扫描法相比该算法节约了50%以上的时间。该算法推广到更多峰的情况具有同样的适用性。
  • 基于TLE5012可编程磁编码器的设计 免费阅读 下载全文
  • 为满足调速系统对编码器分辨率和输出信号的不同要求,设计制作了一个可编程磁编码器,通过软件编程可以改变编码器的分辨率,配置编码器输出ABZ脉冲或UVW脉冲。设计采用TLE5012测量转子位置,DSP根据TLE5012提供的位置信息输出编码脉冲。实验样机的测试结果证明了方案的可行性,并验证了可编程磁编码器的性能。
  • 楼宇直流微网用直流母线功率分级控制的新型多输入直流变换器研究 免费阅读 下载全文
  • 针对传统多输入变换器存在的输入/输出电压反极性、分布式能源汇集结构复杂等问题,提出一种新型多输入直流Buck-Boost变换器,有效实现楼宇直流微网中的风光混合供电,且将蓄电池直接嵌入变换器中,减小体积和降低成本。该变换器具有电路拓扑简洁、可实现升/降压、输入/输出电压同极性、各种分布式输入源可单独或同时向负载供电、蓄电池能根据负载功率变化吸收或释放功率等优点。以三输入为例分析了变换器的工作模式、推导其输入输出特性、提出基于直流母线功率的分级控制实现能量管理。通过Matlab/Simulink平台的仿真实验验证了该变换器的可行性和控制策略的有效性。
  • 基于谐波观测器的Conergy NPC单相逆变器中点平衡策略 免费阅读 下载全文
  • 提出了一种对周期非正弦信号中各谐波含量实时估计的谐波观测器算法,并将其应用于中点平衡策略。在分析单相全桥Conergy NPC逆变器的开关模型与单相SVPWM调制策略基础上,研究一种基于动态控制参数的中点平衡策略;基于状态观测器原理,设计了滤波电容电压的谐波观测器,实时估计出滤波电容电压中各次谐波分量信息和分量正交信息,利用这些估计信息实现中点平衡策略。仿真和实验都验证了基于谐波观测器的中点电位平衡策略可行性与有效性。
  • 一种无电解电容的单级复合LED驱动电路 免费阅读 下载全文
  • 近年来为了提高LED驱动电路转换效率和减小输出纹渡,单级复合型电路得到深入研究与应用。针对辅助绕组支路上串联Buck电路的单级反激LED驱动电路,研究了一种输出电流谐波注入方案,以减小输出电容,使得输出电解为高频容所代。首先,介绍单级复合电路的工作原理,推导输出电压纹波与负载电流的关系,分析脉动电流的相位对电容电压纹波的影响,给出负载电流谐波注入方案的设计依据;其次,给出所述方案的实现方式与电路;最后,研制了一台150W实验样机,验证方案的可行性与有效性。
  • 一种T型NPC三电平三相四桥臂中点电位控制策略 免费阅读 下载全文
  • T型中点箝位三电平(TNPC)逆变器因其损耗低、效率高已被广泛应用,但中点电位平衡是关键问题之一。针对中点电位偏移,采用直流侧并联半桥模块并且中线串接电感构成第四桥臂的结构,分析了第4桥臂数学模型及在三相负载平衡和不平衡工况下中点偏移电压谐波次含量,根据中点偏移电压谐波次含量不同提出基于PIR比例积分谐振的电压电流双环控制。该方法能够实现第4桥臂与TNPC独立控制,仿真和实验结果表明该方法能够保证直流侧中点电位平衡。
  • 基于ANSYS有限元的磁阀式可控电抗器的磁路模型研究 免费阅读 下载全文
  • 针对磁阀式可控电抗器的铁心结构,推导了电磁数学模型,并在ANSYS有限元软件中对不同铁心结构的磁阀式可控电抗器在饱和工作状态下的磁场进行了系统地仿真、比较、分析。在此基础上,提出了一种能明显消除边缘效应且漏磁与总损耗也明显下降的磁阀串联分布方式。研究结果表明:磁阀式可控电抗器铁心饱和度只与磁阀截面积有关,与磁阀长度无关。仿真结果与理论分析相一致,说明了仿真方法的正确性。仿真结果说明了这种分布串联磁阀结构电抗器具有巨大的实际应用价值。
  • 非四线制锂电池组实时电压检测校正方法研究 免费阅读 下载全文
  • 针对锂电池LIB(Lithium-ion pack)组非四线制状态下的线压降补偿问题,提出了一种锂电池组充放电过程中电压卖时采样校正新方法。该方法通过分析锂电池组充放电过程中线压降机制,研究各单体处于不同充放电组合状态时对采样的影响,实现对锂电池组电压信号实时有效监测。实验结果表明,在锂电池组工作状态下电压采样过程中,该方法能够有效解决非四线制锂电池组电压采样问题,采样电压与锂电池组单体实际电压差异在5mV以内。所提出的非四线制线压降补偿方法能够有效解决锂电池组实时准确采样问题,能够准确表征锂电池纽实际工作状态。
  • 寄生电阻对DC-DC变换器性能影响的研究 免费阅读 下载全文
  • 研究了DC-DC变换器电压增益、工作效率和元器件、电路板(PCB)寄生电阻之间的数量关系。以Zeta变换器为例运用状态空间平均法研究了电路增益、效率的影响因素,推导出增益和效率与电路参数(包括寄生电阻)的关系式;分析DC-DC电路电压增益跌落和效率下降的根源,分别研究各元器件寄生电阻、PCB环路寄生电阻对电压增益及效率造成的影响,推导出各寄生电阻对电压增益、效率影响的比重,为电路设计及有选择地进行优化提供了理论依据;最后,实验室搭建2台50 W的电路样机进行仿真及实验。实验结果验证理论分析的正确性。
  • 电动汽车磷酸铁锂电池组均衡电路设计 免费阅读 下载全文
  • 为了优化和提升电动汽车中的磷酸铁锂电池组均衡系统的性能,在应用广泛的Buck-Boost均衡电路基础上,提出了一种可减少开关数量、加快均衡速度和提高效率的拓扑结构。该均衡电路用开关电感模块替代电感,克服了Buck-Boost均衡电路仅能在相邻电池间传递电荷的缺点,通过控制电感模块中的开关继电器,改变BuckBoost电路的均衡子电路,减少电荷转移步数。通过对比分析和实验验证可知,优化后的Buck-Boost均衡电路相较于原电路减少了开关数量,加快了27%的均衡速度和提高了均衡效率。
  • 电传动车辆用锂离子电池组低温加热方法研究 免费阅读 下载全文
  • 为提高电动车辆用锂离子动力电池的低温充放电性能,以35 Ah锰酸锂电池为研究对象,研究了低温下电池充放电特性,并采用宽线金属膜加热方法对-40℃下的电池组进行加热和充放电实验。实验结果表明:低温下电池的充放电性能大幅衰减,采用宽线金属膜加热方式能够显著提升电池的低温充放电性能;加热后,电池组可进行大电流充放电,可以满足电动车辆的行驶要求。
  • 中型功率光伏并网逆变器电磁辐射骚扰解决方法 免费阅读 下载全文
  • 为了提高光伏并网逆变器的效率,逆变器中的功率半导体器件往往采用较快的开关速度以降低其开关损耗。但提高开关速度会导致电路中的di/dt增大,产生的干扰相应增加,造成逆变器的传导骚扰、电磁辐射骚扰很难通过相应的标准。首先,以中型功率光伏并网逆变器为例,分析并查找辐射骚扰源;然后,通过对机箱进行屏蔽,降低电源线共模电流等方法,使逆变器的电磁辐射骚扰通过标准限值要求。
  • 桥式直接交交斩波变换器及换流策略研究 免费阅读 下载全文
  • 为解决交流斩波功率变换器中双向全控电力电子开关结构复杂、换流过程繁琐的问题,研究了一种新颖的桥式直接交交斩波变换器,并提出了与之相适应的非互补控制换流策略。首先通过改进变换器结构和功率流向,取代了单管组合式双向全控开关的设计方案,简化了多路驱动电路间的隔离设计,使线路分布参数的影响较小,开关器件与驱动电路的一致性好,成本降低。换流策略设计了有源、续流和死区3种工作模式以及多种性质负载条件下的换流路径,消除了输出电压失控区间,且不使用电流极性检测环节。最后设计了功能样机,在多种负载条件下进行了性能测试。实验结果验证了方案的有效性。
  • 一种减少输出纹波的单级反激LED驱动电路 免费阅读 下载全文
  • 鉴于成本低、效率高等优势,AC-DC单级LED驱动电路可使用单级电路实现输入功率因数校正和输出DC-DC恒流控制,但通常存在较大的输出2倍工频纹波的问题,而电流纹波是影响LED光学特性和寿命的重要指标。首先,提出了一种基于辅助绕组的单级反激LED驱动电路;然后,采用电流纹波抑制策略分析了所提电路的工作原理和实现低输出电流纹波的条件;最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和有效性。实验结果表明,所提的LED单级驱动电路能够在不影响输入特性的基础上有效地降低了输出电流纹波。
  • 电缆工井排水新型取电装置的研究 免费阅读 下载全文
  • 针对电流互感器感应取得的电能太小不能直接应用在大功率抽水泵问题,结合不间断电源技术提出了新的解决方案。首先将互感器感应取得的电能先储存在蓄电池;再通过蓄电池为抽水泵供电,同时引入水位智能控制系统,实现了输电电缆工井内排水系统的智能控制,助力输电网安全稳定运行。
  • “宽禁带功率电子器件及其应用”专辑征文启事 免费阅读 下载全文
  • 基于宽禁带半导体材料的功率电子器件推动了高效率、高工作温度及高功率密度变换器的发展。相较于传统的硅器件,碳化硅(SiC)器件在很多方面都已体现出了优越的性能,硅基氮化镓(GaN)器件也正逐步成为低成本高性能功率技术解决方案。
  • “电力电子功率器件及系统可靠性”专辑征文启事 免费阅读 下载全文
  • 专辑特邀主编:重庆大学周雒维教授电力电子装置主要用于功率处理和功率变换,其发展十分迅速,已被广泛运用于工农业生产、国防、交通、能源和人民生活的各个领域。
  • “电力电子系统电磁兼容分析方法与干扰抑制技术”专辑征文启事 免费阅读 下载全文
  • 电磁兼容问题是以高频、高功率密度、大容量和小型化为特征的现代电力电子系统面临的主要挑战,是电力电子系统长期稳定工作的前提。尤其随着SiC、GaN等高频、高压器件的技术突破和商业化,电力电子系统的电磁兼容理论和设计方法需要进一步发展。
  • T型三电平光伏逆变器适应低电压穿越的调制策略探讨(严成;徐德鸿)
    IGBT模块键合线失效研究(周文栋;王学梅;张波;赖伟)
    三相对称系统中SVC-MERS注入谐波电流分析(程苗苗;包跃跃;涂春鸣;张忠杰;刘治国)
    局部阴影下光伏阵列MPPT算法及实现(邵伟明;程树英;林培杰;李炎东)
    基于TLE5012可编程磁编码器的设计(寇丽萍;夏超英;柯秉毅;林维明)
    楼宇直流微网用直流母线功率分级控制的新型多输入直流变换器研究(易灵芝[1,2];范明辉[1,2];李卫平;李济君[1,2];李果[1,2])
    基于谐波观测器的Conergy NPC单相逆变器中点平衡策略(易灵芝[1,2];黄鹤;李卫平;陈才学[1,2];陈人楷)
    一种无电解电容的单级复合LED驱动电路(吴南冰;林维明)
    一种T型NPC三电平三相四桥臂中点电位控制策略(刘京斗[1,2];张冀川[1,2];李会南[1,2])
    基于ANSYS有限元的磁阀式可控电抗器的磁路模型研究(章宝歌;位大亮;韩啸)
    非四线制锂电池组实时电压检测校正方法研究(王顺利;李建超;尚丽平;李占锋;舒思琦)
    寄生电阻对DC-DC变换器性能影响的研究(苑红;丁新平;王伯荣;牟伟;杨超)
    电动汽车磷酸铁锂电池组均衡电路设计(吕航[1,2];刘承志)
    电传动车辆用锂离子电池组低温加热方法研究(雷治国;张承宁;雷学国;李军求)
    中型功率光伏并网逆变器电磁辐射骚扰解决方法(霍燕宁[1,2];王利强[1,2];陈超)
    桥式直接交交斩波变换器及换流策略研究(金楠;皇甫岩光;胡石阳;韩东许)
    一种减少输出纹波的单级反激LED驱动电路(柯顺元;林维明)
    电缆工井排水新型取电装置的研究(林添进;吴志成;叶开明;杨昌加;姚青煌;叶学知)
    “宽禁带功率电子器件及其应用”专辑征文启事
    “电力电子功率器件及系统可靠性”专辑征文启事
    “电力电子系统电磁兼容分析方法与干扰抑制技术”专辑征文启事
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