LCC-LC串联混合型抗偏移恒流无线充电

针对电动汽车无线充电线圈偏移造成充电电流不稳定和效率低的问题,提出基于参数优化的LCC-LC串联混合型抗偏移恒流无线充电设计方法。建立LCC和LC补偿网络的数学模型,分析二者电流输出特性,得到LCC输出电流与互感呈正相关,LC输出电流与互感呈负相关。采用DDQ线圈结构,解决初级、次级线圈同侧解耦及异侧解耦控制,实现LCC和LC均与负载无关的独立恒流输出;通过系统参数优化选择合适的谐振网络参数,采用串联混合结构实现补偿网络电压输入互补,进而使系统具有抗偏移恒流输出能力。最终搭建310W实验样机,验证系统恒流抗偏移输出效果。实验结果表明,在横向偏移50%范围下系统输出电流仍能保持较好的稳定性,在设定值的5%范围内波动,并且最高效率可达91%。

串-串谐振式无线充电系统设计与仿真

针对无线充电传输效率低及其变化率大的问题,本文基于串联谐振补偿拓扑原理,通过分析无线充电系统输出功率与传输效率影响因素,提出应用于电动汽车的无线充电系统的频率跟踪方法,建立无线能量传输耦合线圈,利用LTspice搭建无线充电系统T模型等效电路.仿真结果表明:斩波频率大于谐振频率时,系统实现软开关技术,减小开关损耗增大系统传输效率.当谐振频率为50kHz选择斩波频率为51kHz时输出功率为1kW时传输效率达92%.

并联混合拓扑的抗偏移恒流输出无线充电系统

为了抑制耦合线圈偏移导致系统输出电流的波动,设计基于参数优化的LCC-S并联混合型抗偏移恒流无线充电系统。首先建立LCC-S混合补偿拓扑的电路模型,总结分析系统输出电流与耦合线圈间互感和负载的关系。利用DDQ(double-D quadrature)线圈结构解耦特性,消除混合型电路的交叉互感。其次提出混合电路参数优化设计方法,实现系统最大偏移范围内稳定输出。实验结果表明,在耦合线圈的0%~50%的偏移范围内,接收端可实现变负载条件下10 A恒流输出,且电流变化率均不超过5%。

基于风光互补的蓄电池充电技术研究

为提高风光互补发电系统中蓄电池使用寿命,设计并实现了新型节能铅酸蓄电池快速充电系统。采用安时计量法确定蓄电池SOC估计容量,实时调节蓄电池充电状态和充电控制。通过分析比较传统三阶段蓄电池充电方法,结合风光互补发电系统中蓄电池充电易受外部环境影响的特点,建立风光互补发电系统蓄电池快速充电控制策略。实验结果表明,在外部风光环境发生变化扰动时,该充电策略可根据蓄电池状态合理控制充电电流大小,提高充电速度和延长使用寿命。

复合型LCC无线充电拓扑特性分析与仿真

针对电动汽车无线充电恒流和恒压控制问题,提出复合型LCC补偿结构的无线充电系统。通过对蓄电池端电压监测,切换控制接收端补偿机构,有效解决原副边通信问题。采用互感模型分别对LCC-LCC和LCC-LC拓扑进行建模分析,得到该结构可以有效实现电动汽车无线充电的恒流-恒压输出特性,且不受负载端变化的影响,同时系统总体输入呈现纯阻性,可实现高效率进行传输。实验结果表明,在系统负载突变情况下,该复合型LCC结构可解决电动汽车无线充电恒流和恒压问题,提高充电速度和延长使用寿命。

基于参数优化的抗偏移无线电能传输系统

为解决无线电能传输系统中耦合机构偏移问题,提出基于参数优化的S-S与LCC-LCC双拓扑无线电能传输系统。首先对S-S,LCC-LCC拓扑能量传输通道进行输出特性分析,根据电流输出条件选取DDQ线圈结构实现其解耦特性,然后为了具有更好的抗偏移特性,提出一种参数优化方法对补偿网络的参数进行优化。最后搭建实验样机验证理论的可行性。实验结果表明,优化后的系统耦合机构最大偏移量可达160 mm,电流增益波动范围0.163 1~0.180 1,电流波动比例为±4.9%,系统效率最高可达89.47%。

三相光伏低电压穿越的正负序分离优化控制

为提高光伏并网发电系统的低电压穿越能力,基于光伏并网系统拓扑结构建立了光伏并网系统数学模型.采用瞬时对称分量法将不对称故障转化成对称故障,确定出电压跌落深度和正序电流参考值.通过对不对称故障和对称故障情况下的各电气量进行比较分析,建立了低电压穿越的正负序分离优化控制.结果表明:该控制策略在电网发生不对称故障时,并网逆变器的输出无功功率随着电网电压跌落深度增加而增大,有利于恢复并网点电压.

直流微电网低电压穿越控制仿真研究

为提高直流微电网低电压穿越能力和稳定性,提出正负序分离的直流微电网低电压穿越控制策略。通过变换器整体数学模型,将电网电压和并网电流进行正负序分离,依据电压跌落程度设置有功和无功电流设置。建立基于PSIM仿真模型针对该低电压穿越控制策略进行仿真分析,实验结果表明,当网侧发生单相和两相不对称电压跌落时,采用该策略系统可继续保持在并网运行状态,系统有功输出减少到1.8kW,无功功率的输出增加到0.8kVar附近,有利于电网电压的恢复,实现低电压穿越。

具有抗偏移特性的无线电能传输系统研究

针对无线电能传输系统中耦合机构易偏移导致系统输出电流变化问题,研究具有抗偏移特性的双拓扑无线电能传输系统。首先分析SS与LCC-LCC拓扑电路的输出特性,选取DDQ线圈结构实现线圈间的解耦。然后提出基于粒子群参数优化算法对补偿网络的参数进行优化使其具有更好的抗偏移特性。最后在PSIM仿真软件中搭建系统电路验证理论分析的可行性。仿真结果表明,系统耦合机构的偏移范围为0~160mm,输出电流波动范围8.52~9.36A,输出电流波动比例为±4.7%,系统效率最高可达89.47%。

冲击加载下透明晶体发光的测量技术研究

研究冲击加载下测量透明晶体的发光现象,可以获得压缩过程中晶体的辐射特性、透明度变化等物理性质,从而反映材料的损伤破坏行为以及高压结构和相变过程。以冲击高压实验中常用透明晶体窗口材料蓝宝石为例,在自主搭建的冲击光谱动态测试平台上,利用二级轻气炮加载实验平台,通过测量技术的改进,结合多通道辐射高温计研究了蓝宝石晶体的辐射发光效应。在41GPa冲击压力下获得了蓝宝石真实有效的发光辐射结果,证实了辐射强度随时间线性上升是体积累积的发光过程。