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航空燃料电池用馈流式半桥DC/DC变换器预测优化控制研究 被引量:6
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作者 赵冬冬 李海言 +4 位作者 夏磊 方淳 马睿 皇甫宜耿 赵犇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第17期6436-6448,共13页
氢燃料电池动力飞机具有红外特征弱和运行噪音小的优点,且可实现长航时远距离飞行,在军事应用领域具有重要意义。为提高燃料电池寿命、解决燃料电池与母线电压不匹配的问题,该文采用馈流式半桥DC/DC变换器作为燃料电池和负载间的功率变... 氢燃料电池动力飞机具有红外特征弱和运行噪音小的优点,且可实现长航时远距离飞行,在军事应用领域具有重要意义。为提高燃料电池寿命、解决燃料电池与母线电压不匹配的问题,该文采用馈流式半桥DC/DC变换器作为燃料电池和负载间的功率变换装置。为弥补燃料电池动态响应慢的缺点,设计模型预测控制内环控制器、前馈控制外环控制器。空压机作为燃料电池系统最大的功率消耗部分,其功率变化随母线负载扰动叠加。为解决复杂的负载扰动及燃料电池和变换器模型不精确引起的系统模型失配等问题,设计扩张卡尔曼观测器以实时估计等效负载,同时校正预测模型,提高抗扰能力。最后,通过一个250W的实验样机,对所提出的控制器性能进行验证。 展开更多
关键词 燃料电池飞机 馈流式半桥dc/dc变换器 模型预测控制 扩张卡尔曼观测器
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倍流整流式不对称半桥DC/DC变换器软开关分析 被引量:7
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作者 王志强 陈保艳 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期62-65,69,共5页
分析了倍流整流式不对称半桥变换器的工作原理 ,并推导得出变换器实现零电压软开关 (ZVS)的条件 .为了克服漏感过大对变换器带来的不良影响 ,在分析励磁电流对ZVS作用的基础上 ,提出了通过减小励磁电感来减小漏感的方法 .仿真结果表明 ... 分析了倍流整流式不对称半桥变换器的工作原理 ,并推导得出变换器实现零电压软开关 (ZVS)的条件 .为了克服漏感过大对变换器带来的不良影响 ,在分析励磁电流对ZVS作用的基础上 ,提出了通过减小励磁电感来减小漏感的方法 .仿真结果表明 ,采用该方法的变换器只需很小的漏感就可在全负载范围内实现ZVS ,且有效减小了占空比丢失 . 展开更多
关键词 倍流整流 不对称 dc/dc变换器 零电压开关
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单级隔离升压半桥DC/DC变换器软开关条件研究 被引量:5
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作者 蒋玮 胡仁杰 黄慧春 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期36-39,共4页
为了获得单级隔离型升压半桥DC/DC变换器的软开关工作条件,对其工作原理和换流过程进行分析。通过稳态参数计算、开关管关闭工作模态的等效电路解析以及微分方程运算,指出了其软开关过程本质上是变压器漏感和开关管并联电容准谐振过程,... 为了获得单级隔离型升压半桥DC/DC变换器的软开关工作条件,对其工作原理和换流过程进行分析。通过稳态参数计算、开关管关闭工作模态的等效电路解析以及微分方程运算,指出了其软开关过程本质上是变压器漏感和开关管并联电容准谐振过程,并获得了实现软开关应满足的特征阻抗与变换器稳态参数之间的不等式关系,该不等式可以作为设计该变换器的依据。使用Matlab/Simulink进行了电路仿真,仿真结果表明,使用推导出的条件进行变换器软开关参数设计方便、准确,实用性较强。 展开更多
关键词 dc/dc变换器 升压变换器 软开关 零电压开关 准谐振
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软开关半桥式DC-DC变换器及控制方法的实现 被引量:6
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作者 卜树坡 程磊 赵展 《电测与仪表》 北大核心 2013年第3期113-116,共4页
提出一种软开关半桥式DC-DC变换器及其控制方法。在分析常规半桥变换器原理的基础上,引入一种改进的半桥电路,利用辅助开关管、谐振电感和二极管构成辅助软开关器件。通过合理的控制,能够使主功率开关器件实现宽范围零电压开通和关断,... 提出一种软开关半桥式DC-DC变换器及其控制方法。在分析常规半桥变换器原理的基础上,引入一种改进的半桥电路,利用辅助开关管、谐振电感和二极管构成辅助软开关器件。通过合理的控制,能够使主功率开关器件实现宽范围零电压开通和关断,有效抑制了开关损耗以及变压器副边整流电路的电压振荡,同时提高了变换器的工作效率。通过实验,验证了所提方案的合理性与可行性,具有较高的实际应用价值。 展开更多
关键词 dc变换器 软开关 零电压开关 控制方法
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一种高效隔离的双向DC/DC变换器 被引量:11
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作者 颜湘武 杨利鸣 +2 位作者 梁宵 赵慧超 张波 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第4期13-18,26,共7页
面对全球环境急剧变化、能源紧张、节能减排压力的不断上升,具有效率高、体积小、动态性能好、成本低等优势的双向DC/DC变换器的技术需求日益增多。文章在分析传统隔离式双向DC/DC变换器各种拓扑的优缺点的基础上,提出了一种具有隔离、... 面对全球环境急剧变化、能源紧张、节能减排压力的不断上升,具有效率高、体积小、动态性能好、成本低等优势的双向DC/DC变换器的技术需求日益增多。文章在分析传统隔离式双向DC/DC变换器各种拓扑的优缺点的基础上,提出了一种具有隔离、高效、高功率密度的LLC谐振式双向DC/DC变换器的对称拓扑结构。通过研究LLC谐振电路参数的计算方法,设计了300 W,336/24 V的双向DC/DC变换器样机模型,并在Cadence Pspice环境下,建立了相应的等效电路模型,从空载到满载全范围工作状态下,仿真实现了谐振侧开关管零电压开关(ZVS)和整流侧整流二极管零电流开关(ZCS),减小了损耗,提高了效率,降低了电磁干扰(EMI),验证了双向DC/DC变换器对称拓扑结构及其谐振电路参数计算方法的正确性。 展开更多
关键词 双向dc dc变换器 LLC谐振 零电压开关 零电流开关
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工作在双移相状态下的隔离式三电平半桥双向DC/DC分析
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作者 冯强 董瑞琦 +2 位作者 王聪 程红 庄园 《煤炭工程》 北大核心 2013年第S1期112-115,共4页
双向DC/DC具有易实现软开关,功率双向流动,电气隔离,高可靠性以及具有完全对称的配置等特点。文章对一种新的隔离式三电平半桥双向DC/DC拓扑进行了分析,和两电平双向DC/DC对比,发现三电平半桥双向DC/DE拓扑可以更方便的用在高电压环境中... 双向DC/DC具有易实现软开关,功率双向流动,电气隔离,高可靠性以及具有完全对称的配置等特点。文章对一种新的隔离式三电平半桥双向DC/DC拓扑进行了分析,和两电平双向DC/DC对比,发现三电平半桥双向DC/DE拓扑可以更方便的用在高电压环境中,因为每个开关管所承受的耐压只有直流侧电压的一半。文章对该拓扑工作在双移相情况下作了详细的电路分析,并进行了仿真实验,仿真结果证明了结果的正确性。 展开更多
关键词 隔离式三电平 双向dc/dc变换器 双移相 零电压导通
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大容量直流风机新型组串方案及功率解耦控制技术
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作者 刘其辉 刘懿欣 +3 位作者 梁忠雨 洪诚程 蔡希鹏 朱益华 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期20-32,共13页
针对全直流海上串并联型风电场存在的弃风现象和可靠性低的问题,在传统串并联型风电场的基础上提出一种由直流风机、三电平半桥功率解耦电路和隔离型DC/DC变换器组成的新型串并联风电场架构及其控制策略。根据风机高容量和高电压的需求... 针对全直流海上串并联型风电场存在的弃风现象和可靠性低的问题,在传统串并联型风电场的基础上提出一种由直流风机、三电平半桥功率解耦电路和隔离型DC/DC变换器组成的新型串并联风电场架构及其控制策略。根据风机高容量和高电压的需求,提出三电平半桥功率解耦电路和模块化隔离型DC/DC变换器方案,分析了功率解耦电路的工作原理,同时考虑风机输出电压平衡和功率解耦电路输出电压稳定目标,给出了功率解耦电路和模块化DC/DC变换器的控制策略,最后通过离线仿真和硬件在环实验验证了功率解耦电路和DC/DC变换器拓扑及其控制策略的有效性。该方案优化了串并联型风电场汇集拓扑,解决了串联风机功率耦合的问题,实现了串联风机在不同风速下仍能进行最大风能追踪控制的目标,提高了串并联型风电场的可靠性。 展开更多
关键词 海上全直流风电场 串并联型直流汇集网 三电平功率解耦电路 dc/dc变换器 均压控制 离线仿真 StarSim实时仿真
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组合级联式兆瓦级功率调节装置协调控制策略 被引量:11
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作者 苗青 吴俊勇 +3 位作者 艾洪克 熊飞 齐大伟 郝亮亮 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期43-49,共7页
提出了一种新型组合级联式兆瓦级功率转换系统(PCS)的拓扑结构,它由电池组、隔离型半桥DC/DC变换器和级联式H桥DC/AC变换器组合而成。首先对所选用的隔离型半桥DC/DC变换器的基本原理、电压增益和功率传输特性进行了分析。在此基础上,... 提出了一种新型组合级联式兆瓦级功率转换系统(PCS)的拓扑结构,它由电池组、隔离型半桥DC/DC变换器和级联式H桥DC/AC变换器组合而成。首先对所选用的隔离型半桥DC/DC变换器的基本原理、电压增益和功率传输特性进行了分析。在此基础上,重点研究了2种变换器的协调控制策略:为实现装置的双向功率交换,DC/DC侧采用移相控制,DC/AC侧采用双环控制;为确保直流侧电容电压恒定,DC/DC侧采用占空比控制,DC/AC侧采用全局直流电压控制;为提高装置响应速度和改善直流侧电容电压品质,将电网侧的实时功率指令前馈给DC/DC侧;为改善装置的启动特性,提出了一种软启动控制策略。在PSCAD/EMTDC环境下建立了基于锂电池储能的PCS模型,应用所提出的一整套协调控制策略,对装置的启动过程、正常调节工况、电池组容量和荷电状态不同等工况进行了仿真。结果表明该装置在所提出控制策略下具有较宽的电压匹配能力,电池状态适应能力强,且控制的响应速度较快,能实现大容量储能和双向大功率调节。 展开更多
关键词 功率转换系统 隔离型dc dc变换器 级联式Hdc AC变换器 储能 功率控制 控制
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