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双向直流隔离变换器功率回流的分析及消除 预览
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作者 魏腾飞 王晓兰 李晓晓 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期100-108,117,共10页
双向隔离全桥DC-DC变换器在直流微网等场合被广泛应用,传统单移相和双重移相控制使得变换器中出现功率回流现象。为消除双向变换器的回流功率,提出一种电感电流过零控制策略。建立双向变换器的功率传输模型,分析电感电流过零控制原理和... 双向隔离全桥DC-DC变换器在直流微网等场合被广泛应用,传统单移相和双重移相控制使得变换器中出现功率回流现象。为消除双向变换器的回流功率,提出一种电感电流过零控制策略。建立双向变换器的功率传输模型,分析电感电流过零控制原理和变换器的工作状态,并设计电感电流过零控制系统。基于FPGA搭建硬件实验平台,验证了所提控制策略消除回流功率的有效性。 展开更多
关键词 双向变换器 直流变换器 脉宽调制 回流功率
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具有快速动态响应的大功率脉冲负载电源设计与实现 预览
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作者 朱泽宇 杨平 +2 位作者 曹琎 刘晁瑞 吴松荣 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期13-20,共8页
电流型脉冲负载一般呈宽频段、脉冲变化特性,该特性对供电系统的稳定性提出了更高的要求。当脉冲负载直接接入供电母线后,其负载瞬时功率与负载电流一样呈现脉冲特性,会引起母线电流波动过大的问题。为了平衡瞬时功率差,本文提出采用双... 电流型脉冲负载一般呈宽频段、脉冲变化特性,该特性对供电系统的稳定性提出了更高的要求。当脉冲负载直接接入供电母线后,其负载瞬时功率与负载电流一样呈现脉冲特性,会引起母线电流波动过大的问题。为了平衡瞬时功率差,本文提出采用双向变换器来补偿由脉冲负载特性造成的母线电流波动过大的问题,解决脉冲负载与供电电源的适应性问题。提出一种基于电容电压谷值检测的自适应电流反馈控制方法,该方法适用于脉冲负载的频率和功率任意变化。通过建立其动力学模型,分析了参数设计对于变换器稳定性的影响。最后,制作一台实验样机,验证了所提出方案的可行性。 展开更多
关键词 电流型脉冲负载 双向变换器 自适应电流反馈 动力学模型
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电动汽车动力系统双向变换器优化设计 预览
3
作者 许桢 钱平 张成功 《计算机仿真》 北大核心 2019年第5期164-168,376共6页
随着电动汽车的快速发展,双向DC_DC变换器作为能量变换的主要单元,不仅需要满足较大变压比,而且对变换器的体积及重量有着严格限制。传统隔离型变换器虽能实现较大变压比,但由于变压器的存在大大地增加了双向变换器体积和重量。为了提... 随着电动汽车的快速发展,双向DC_DC变换器作为能量变换的主要单元,不仅需要满足较大变压比,而且对变换器的体积及重量有着严格限制。传统隔离型变换器虽能实现较大变压比,但由于变压器的存在大大地增加了双向变换器体积和重量。为了提高双向DC_DC变换电路的变压比,同时保证变换器具有较低的重量和体积,设计了一种非隔离型带有开关电容网络的两级双向变换器,在传统交错并联双向变换器的基础上引入开关电容网络,组成两级双向变换电路。使用PSIM软件对此两级双向变换器进行仿真,并搭建了一套35W的实验样机,仿真及实验结果表明,两级双向变换器提高了变压比,且具有较低的电压纹波。并且由于没有变压器的存在,两级双向变换器还具有高功率密度的优点。 展开更多
关键词 双向变换器 变压比 交错并联 开关电容
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基于Buck-Boost双向变换器的光伏路灯控制器设计 预览
4
作者 闫晓磊 《机电信息》 2019年第18期16-17,共2页
详细介绍了一种光伏路灯控制器设计方案,该方案基于Buck-Boost双向变换器结构及同步整流技术,与其他设计方案相比,电路结构简单,成本低,效率高,优势明显。经样机试制证明,性能优良,效果突出。
关键词 同步整流 双向变换器 PWM BUCK BOOST
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一种高效基于双向变换器的无电解电容LED驱动电源
5
作者 章勇高 侯景阳 +2 位作者 洪博野 许莹莹 王小衬 《内蒙古农业大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第4期45-51,共7页
基于Buck/Boost双向变换器的AC/DC无电解电容LED驱动电源中,双向变换器的储能电容电压平均值通常保持不变且高于输入电压。当LED轻载,由于储能电容上电压依然很高,开关变换器的磁芯损耗和开关损耗就会很大,从而大大降低了整个系统效率... 基于Buck/Boost双向变换器的AC/DC无电解电容LED驱动电源中,双向变换器的储能电容电压平均值通常保持不变且高于输入电压。当LED轻载,由于储能电容上电压依然很高,开关变换器的磁芯损耗和开关损耗就会很大,从而大大降低了整个系统效率。为了解决这一问题,提出一种储能电容电压优化控制方法,即双向变换器中的储能电容电压根据负载大小而发生变化,可大大提高系统效率,且使LED电源可适应不同大小的负载。仿真实验结果证明了该LED驱动电源设计的有效性。 展开更多
关键词 LED驱动电源 无电解电容 储能电容平均值 双向变换器
一种鲁棒双向直流变换装置的高阶滑模控制器 预览
6
作者 皇甫宜耿 郭亮 +2 位作者 梁艳 李飞 李钱 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期389-398,共10页
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... 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. 展开更多
关键词 双向变换器 鲁棒性 高阶滑模算法 Super-Twisting 李雅普诺夫理论
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矿山公园齿轨车变频驱动系统设计与应用 预览
7
作者 汪秀 郭西进 《自动化应用》 2019年第7期53-54,109共3页
随着矿山地质环境治理政策的实施和发展,煤矿的蜕变,即矿山公园已经呈现于人们的视野之中,干净、快捷、漂亮、舒适等新能源运输工具已逐渐取代内燃式机车。齿轨车变频驱动系统应用于超级电容齿轨车,由上电缓冲部分、双向DC-DC变换器、... 随着矿山地质环境治理政策的实施和发展,煤矿的蜕变,即矿山公园已经呈现于人们的视野之中,干净、快捷、漂亮、舒适等新能源运输工具已逐渐取代内燃式机车。齿轨车变频驱动系统应用于超级电容齿轨车,由上电缓冲部分、双向DC-DC变换器、电抗器、变频器、制动电阻以及人机界面屏组成,并带有RS485网络通信功能。变频驱动系统输入来自大容量直流电源超级电容模块,取代传统大型发电机,输出驱动三相变频交流电机,进一步驱动主传动系统,保留了液压和机械传动的平稳、无级变速和高效的优点。系统满足新能源齿轨车大功率、性能高、噪声小、无污染、维护方便以及安全等多重使用要求。 展开更多
关键词 超级电容 双向变换器 变频驱动 RS485
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交直流混合微电网中双向变换器改进下垂控制研究 预览
8
作者 蔡文超 高敏 《内蒙古电力技术》 2019年第1期25-30,共6页
提出1种利用直流侧功率量进行控制的交直流混合微电网双向变换器改进下垂控制策略,该控制策略能在整流、逆变、空闲模式自主平滑切换。改进下垂控制策略满足孤岛和并网2种运行模式,省去了多种控制策略切换。利用直流侧功率量控制避免了... 提出1种利用直流侧功率量进行控制的交直流混合微电网双向变换器改进下垂控制策略,该控制策略能在整流、逆变、空闲模式自主平滑切换。改进下垂控制策略满足孤岛和并网2种运行模式,省去了多种控制策略切换。利用直流侧功率量控制避免了归一化运算,减少了由于直流母线电压和交流频率小范围波动引起的电力电子器件频繁动作。仿真结果表明,该控制策略可将直流母线电压和交流频率维持在额定值附近,保证交直流混合微电网稳定运行,提高系统可靠性。 展开更多
关键词 交直流混合微电网 双向变换器 功率量 改进下垂控制
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低电流纹波的双向隔离型DC/DC变换器 预览
9
作者 云珂 《电气开关》 2019年第3期71-74,共4页
基于传统的交错并联和双有源全桥的拓扑,设计了一个具有低电流纹波的性的双向隔离型DC/DC变换器,并采用PWM +移相控制实现功率的双向流动,文中对该变换器的工作原理和特性进行了分析,并搭建了一台300W的样机进行了验证。
关键词 低电流纹波 双向变换器 隔离型
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基于多模式控制的储能用双向Buck-Boost DC/DC变换器
10
作者 吴少雷 肖坚红 +2 位作者 冯玉 史亮 张良 《电子测量技术》 2019年第10期22-27,共6页
由于各种分布式能源的大量接入,电网需要加入储能单元以平抑潮流的波动。储能系统中,为了在宽输入、输出电压范围的情况下实现高效双向电能转换,探讨一种基于多模式控制的双向Buck-Boost DC/DC变换器。当输入电压显著高于输出电压时,变... 由于各种分布式能源的大量接入,电网需要加入储能单元以平抑潮流的波动。储能系统中,为了在宽输入、输出电压范围的情况下实现高效双向电能转换,探讨一种基于多模式控制的双向Buck-Boost DC/DC变换器。当输入电压显著高于输出电压时,变换器工作在Buck模式,采用谷值电流控制。当输入电压显著低于输出电压时,变换器工作在Boost模式,采用峰值电流控制。当输入电压接近输出电压时,变换器工作在Buck-Boost组合模式,采用移相控制来实现平滑过渡。为了实现高精度的输出和快速的动态响应,控制环路采用二型补偿器。通过Buck模式和Boost模式小部分重叠工作的方式,消除了传统Buck-Boost变换器在模式切换时存在的断续现象。制作的1kW实验样机具有97.5%的峰值效率以及Buck模式与Boost模式平滑切换的特点。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST DC/DC 多模式控制 双向变换器 储能系统
混合动力汽车再生制动能量回收技术研究 预览
11
作者 李华柏 粟慧龙 白昆 《河南科学》 2019年第8期1339-1343,共5页
混合动力汽车的频繁制动会产生大量的电能,为了有效吸收汽车再生制动产生的能量,提出了一种超级电容储能与蓄电池相结合的吸收方案,超级电容储能可以高效回收制动产生的能量,蓄电池的辅助吸收可以降低超级电容器容量的限制,有效稳定直... 混合动力汽车的频繁制动会产生大量的电能,为了有效吸收汽车再生制动产生的能量,提出了一种超级电容储能与蓄电池相结合的吸收方案,超级电容储能可以高效回收制动产生的能量,蓄电池的辅助吸收可以降低超级电容器容量的限制,有效稳定直流电压. 展开更多
关键词 混合动力汽车 再生制动 超级电容 蓄电池 双向变换器 电压电流双闭环 能量回馈
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基于子模块旁路与锁定接入的MMC锂电池组管理系统均衡控制策略研究 预览 被引量:1
12
作者 张风燕 魏闻 孟超 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期104-111,共8页
随着储能技术的发展,锂电池管理系统及其控制策略成为研究热点。针对基于模块化多电平换流器的锂电池组管理系统,讨论了现有电压均衡控制策略的局限性与限定条件,提出了一种基于子模块旁路与锁定接入的智能均衡控制策略,可以在保证等效... 随着储能技术的发展,锂电池管理系统及其控制策略成为研究热点。针对基于模块化多电平换流器的锂电池组管理系统,讨论了现有电压均衡控制策略的局限性与限定条件,提出了一种基于子模块旁路与锁定接入的智能均衡控制策略,可以在保证等效两电平输出前提下,实现电池电量的快速均衡控制。仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性。 展开更多
关键词 锂电池 模块化多电平换流 电量均衡 双向变换器
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基于多源特征向量的微电网双向变换器故障诊断 预览
13
作者 王文澜 帕孜来·马合木提 《现代电子技术》 北大核心 2019年第21期99-104,共6页
针对微电网变流器相关故障诊断研究的不足,文中对微电网常用的共直流母线型双向多端口直流-直流变换器进行故障诊断方法的研究。通过仿真分析并结合变换器电路中的电流电压特性,提出用于微电网双向多端口变换器并能够同时满足两种工作... 针对微电网变流器相关故障诊断研究的不足,文中对微电网常用的共直流母线型双向多端口直流-直流变换器进行故障诊断方法的研究。通过仿真分析并结合变换器电路中的电流电压特性,提出用于微电网双向多端口变换器并能够同时满足两种工作模式下的小波包变换-多源特征向量-极限学习机故障诊断方法,即采用小波包变换频谱分析法获得的电流与电压构造多源联合故障特征向量,结合ELM(极限学习机)对其实现故障诊断分类,定位其故障元件。此方法诊断精度高、泛化性能好,可以作为微电网逆变系统故障单元定位和健康管理(PHM)设计的参考和基础。 展开更多
关键词 故障诊断 微电网 双向变换器 多源特征 故障分类 实验验证
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零电压开关三电平Buck-Boost双向变换器 预览 被引量:1
14
作者 孙孝峰 袁野 +2 位作者 王宝诚 李昕 潘尧 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期293-300,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 双向变换器 零电压开关 电感电流倍频 反向电流
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并网型半桥式两级结构蓄电池充放电系统研究
15
作者 王贵忠 马健程 《电气应用》 2018年第21期36-39,共4页
为提高并网型蓄电池充放电系统的集成度,降低成本,给出了一种可同时实现直流侧和电网侧双向功率控制的蓄电池充放电系统。以单相H桥逆变器为基础。一个桥臂结合一个直流侧电感形成直流双向升降压功率变换器,另一个桥臂结合直流分压... 为提高并网型蓄电池充放电系统的集成度,降低成本,给出了一种可同时实现直流侧和电网侧双向功率控制的蓄电池充放电系统。以单相H桥逆变器为基础。一个桥臂结合一个直流侧电感形成直流双向升降压功率变换器,另一个桥臂结合直流分压电容形成单桥臂并网逆变器。实现直流一交流的升降压并网逆变控制。进一步采用并网电流滞环控制策略以降低电容电压波动的影响。试验结果证明了该系统及其控制方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 蓄电池充放电 H桥逆变 双向变换器 电滞环控制
一种基于双向变换器的太阳能电池储能供电系统 预览
16
作者 李演明 郑怀仓 +3 位作者 文常保 杨冠斌 茹锋 孟云 《电子技术应用》 2018年第11期129-132,共4页
为了解决太阳能供电系统中输出效率低的问题,提出了一种基于双向变换器的电池储能供电系统。该系统由微控制器模块、DC-DC变换器模块和开关模块组成。微控制器模块能够检测和调整输入输出电流,DC-DC变换器模块可以实现输入端到输出端的... 为了解决太阳能供电系统中输出效率低的问题,提出了一种基于双向变换器的电池储能供电系统。该系统由微控制器模块、DC-DC变换器模块和开关模块组成。微控制器模块能够检测和调整输入输出电流,DC-DC变换器模块可以实现输入端到输出端的电压变换,开关模块能够改变变换器两端能量传输方向。实验表明,当充电电流为2A时,其效率可达97.25%;当放电电流为1A时,效率可达95.3%。电流步进调整值小于0.05A。 展开更多
关键词 双向变换器 微控制 效率 太阳能电池
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用于电动汽车的集成双向变换器研究 预览
17
作者 龚益民 高俊伟 《电气传动》 北大核心 2018年第5期37-42,共6页
针对电动汽车储能、运行以及和交、直流电网之间能量转换的关键问题,设计了一种用于电动汽车与交、直流电网之间的集成双向变换器。变换器以三相全桥电路为主体,综合利用了牵引电机绕组电感作为接入电网时的无源元件,并采用接触器进行... 针对电动汽车储能、运行以及和交、直流电网之间能量转换的关键问题,设计了一种用于电动汽车与交、直流电网之间的集成双向变换器。变换器以三相全桥电路为主体,综合利用了牵引电机绕组电感作为接入电网时的无源元件,并采用接触器进行电路结构的变换,实现了驱动、牵引电机,蓄电池组充电以及与交、直流电网之间的能量传递的功能。新型变换器较传统装置的集成度更高、体积重量更小,同时还具有很高的功率密度。最后,对新型变换器的原理样机进行了不同模式下的运行试验,试验结果验证了新型变换器的功能。 展开更多
关键词 电动汽车 双向变换器 交流电网 直流电网 电路拓扑
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飞机全电刹车机电系统供电电源余度设计 预览
18
作者 相里康 马瑞卿 《西北工业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期110-116,共7页
提出了一种飞机全电刹车机电系统供电电源余度设计方法,在双有源半桥隔离双向DC-DC变换器的基础上采用PWM加移相控制方法,限制了不同输入电压下变压器漏感电流幅值,从而扩大了输入电压的波动范围。推导了输出增益公式,通过分析不同... 提出了一种飞机全电刹车机电系统供电电源余度设计方法,在双有源半桥隔离双向DC-DC变换器的基础上采用PWM加移相控制方法,限制了不同输入电压下变压器漏感电流幅值,从而扩大了输入电压的波动范围。推导了输出增益公式,通过分析不同相位差下,一个周期内的漏电流,得出了不同相位差下输出平均功率和漏电流均方根值,并通过对比两者的关系,得出了相位差的最佳调制范围。通过分析该范围内的软开关情况,得出所有开关管,均可实现零电压开通。为了确保电压稳定以及漏电感两端电压平衡,设计了闭环控制方法,通过调节PWM占空比控制输出电压,利用相位差平衡了漏电感两端的电压,可抑制输出功率波动对输出电压的影响。设计了1台28V/270V功率1kW的原理样机,验证了理论分析和计算的正确性。 展开更多
关键词 全电刹车 供电电源 余度优化 双有源桥 双向变换器 闭环控制
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单周期控制的双向半桥AC-DC变换器 预览
19
作者 唐智 夏泽中 +1 位作者 黄刚 苏洪扬 《电气传动》 北大核心 2017年第10期29-32,共4页
提出了一种改进型单周期控制的双向半桥AC-DC变换器。与普通单周期控制的变换器不能工作在逆变模式相比,所提出的变换器能稳定工作在整流模式和逆变模式,实现了能量的双向流动,并具有高功率因数的特点。介绍和分析了改进型单周期控... 提出了一种改进型单周期控制的双向半桥AC-DC变换器。与普通单周期控制的变换器不能工作在逆变模式相比,所提出的变换器能稳定工作在整流模式和逆变模式,实现了能量的双向流动,并具有高功率因数的特点。介绍和分析了改进型单周期控制的半桥AC-DC变换器的工作原理,分析其稳定性条件和桥臂电容电压的平衡问题。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 单周期控制 双向变换器 半桥AC-DC变换器 高功率因数
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一种新型单级双向隔离AC-DC变换器 被引量:1
20
作者 孙孝峰 肖洒 +1 位作者 申彦峰 王宝诚 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2916-2925,共10页
提出一种适用于V2G(Vehicle tǒgrid,VZG)和电网-蓄电池储能等系统的单级双向隔离AC-DC变换器。该变换器可实现高效率、高功率密度,及能量双向传输。该文介绍该变换器的工作原理、功率传输特性,分析并设计软开关ZVS(zero voltage swi... 提出一种适用于V2G(Vehicle tǒgrid,VZG)和电网-蓄电池储能等系统的单级双向隔离AC-DC变换器。该变换器可实现高效率、高功率密度,及能量双向传输。该文介绍该变换器的工作原理、功率传输特性,分析并设计软开关ZVS(zero voltage switching,ZVS)的实现,最终可在宽增益范围和全负载情况下实现软开关,并制作一台500 W的实验样机进行验证。 展开更多
关键词 双向变换器 AC-DC变换器 功率因数校正 宽增益范围 零电压开关
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