磁集成开关电感交错并联Buck/Boost变换器

为了提高传统Buck/Boost变换器的电压增益、暂态响应速度同时减小电感支路的电流纹波和变换器的体积重量。将磁集成开关电感技术和交错并联技术应用到传统的Buck/Boost变换中,提出了磁集成开关电感交错并联Buck/Boost变换器。通过采用开关电感结构替换传统变换器中的电感的方式,使变换器正向功率变换的电压增益提高为原来的2倍。采用磁集成技术并合理设计耦合电感间的耦合系数能够减小该变换器电感支路的电流纹波、提高系统暂态响应速度、减小变换器的体积重量,进而提高变换器的电气性能。最后通过实验样机的结果验证了理论分析的正确性。

家庭用电背景下基于实时电价的需求响应模型

实时电价作为需求响应的响应策略之一,能够为电力用户提供充足有效的价格信号,进而有效应对家庭用电背景下由于新型负荷的加入所带来的问题。在此背景下,以社会福利最大化为目标函数,以家庭负荷的相似特性为分类标准提出了家庭用电背景下基于实时电价的需求响应的数学模型,并采用分布式迭代算法对该数学模型进行求解。对实际算例进行了仿真,仿真结果说明需求响应具有错峰、填谷、削峰和储能的功效,储能装置的参与也能在一定程度上缓解电网压力,提高系统运行稳定性。

交错并联磁集成开关电感/开关电容Cuk变换器

为了提高传统的Cuk变换器的电压增益、电压传输效率、输出电流纹波,同时减小电感支路的电流纹波和变换器的体积重量,将磁集成技术和交错并联技术应用到传统的Cuk变换中,提出了交错并联磁集成开关电感/开关电容Cuk变换器的拓扑。通过采用开关电感/开关电容结构替换传统变换器中的电感与电容的方式,采用磁集成技术并合理设计耦合电感间的耦合系数,能够减小该变换器电感支路的电流纹波、提高系统暂态响应速度、减小变换器的体积重量,进而提高变换器的电气性能。最后通过实验样机的结果验证了理论分析的正确性。

磁集成开关电感低纹波高增益Cuk变换器

为提高变换器电压增益,减小变换器输出电流纹波,在Cuk变换器中引入开关电感并对开关电感及输出滤波电感进行磁集成.利用电路理论对引入磁集成开关电感的Cuk变换器进行模态分析,并分析了变换器输入输出电流纹波与磁集成耦合系数的数学关系,给出了变化关系曲线和磁集成耦合度最优设计区域及设计方法.利用电路仿真软件对引入磁集成开关电感的Cuk变换器进行了电路分析仿真验证;设计了变换器实验样机,并进行实验测试.电路模态分析表明引入开关电感后Cuk变换器的电压增益提高了(1+D)倍,且开关电感磁集成耦合度不影响变换器的电压增益.磁集成耦合系数的数学关系分析结果表明合理的耦合度设计可以同时使输入输出电流纹波减小,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性,表明Cuk变换器引入磁集成开关电感后能够提高电压增益,同时减小电流纹波.

具有磁集成开关电感单元的直流变换器

为了提高传统Boost变换器的电压增益、转换效率以及降低开关管的电压应力,在新型Boost变换器中引入了开关电感单元,提高了该变换器的电压增益。由理论分析可得,相比于传统Boost变换器,引入开关电感后的新型Boost变换器的电压增益提高了(2-D)(1+D)/(1-D)倍,同时将开关电感单元与输出电感进行磁集成,不仅可以有效地降低了支路电感的电流纹波,还可以减小变换器磁性器件的物理体积。应用PSIM软件对理论分析进行了仿真验证,并制作了实验样机,证明了理论分析的正确性。