硅负极黏结剂对锂离子电池性能的影响

为考察负极黏结剂对锂离子电池性能的影响,分别以丁苯橡胶(SBR)、改性SBR、苯乙烯丙烯酸酯(SA)为负极黏结剂,制备锂离子电池,并对电池的性能进行评估。SA黏结剂在内阻、低温放电及循环性能上优于传统的SBR黏结剂。在25℃下,SA黏结剂制备电池的直流内阻为28.68 mΩ,比SBR黏结剂制备的电池下降了22.08%;-20℃下则下降了26.26%。与SBR黏结剂制备的电池相比,在2.8~4.2 V充放电,SA黏结剂制备电池以1.0 C(2.3 A)放电,-20℃与25℃容量之比提高10.78个百分点;25℃下以2.2 C快充循环700次,容量保持率提高9.3个百分点。

一种新颖的基于空间矢量PWM的死区补偿方法

该文针对永磁同步电机的矢量控制系统,详细分析了空间矢量 PWM 中死区效应对输出电压的影响,并结合空间矢量图,讨论了输出电压矢量位置与三相电流方向的关系。在此基础上,该文提出了一种新的死区补偿策略,将三相电流分成六个区域,并在每个区域只对其中一相输出电压进行补偿。该方法通过判断输出电压矢量的角度来获取三相电流的方向,避免了电流检测中多个零点的现象。最后,结合TMS320F240 DSP 控制芯片,进行了补偿前后的实验,得到令人满意的补偿效果。

一种新颖的升压型电压调整器—两相交错并联耦合电感BOOST变换器

单体蓄电池的使用寿命高于串联使用的蓄电池组,但是单体蓄电池普遍存在电压偏低的问题。针对这一问题选用一种新型的升压电路结构,即两相交错并联耦合电感BOOST变换器,通过改变耦合电感匝比来获得不同的输出电压。在传统两相交错并联BOOST变换器中,当输入输出电压增益较高时,电路的占空比调节范围较小。通过采用耦合电感的方法可以扩展电路的占空比,但由于漏感能量的存在会造成开关管上较大的电压尖峰。该文提出一种在两相交错并联耦合电感结构的变换器中利用相邻相开关管作为钳位管的方法,该方法只需增加一个电容元件即可实现电路的有源钳位功能。理论分析和实验结果均表明该变换器对抑制开关管电压尖峰有很好的效果。

一种新颖的应用于PFC电路中电流控制的方法

该文针对数字滞环控制PFC电路中存在电流脉动较大的问题,提出了一种电流脉动最小化的算法。通过计算出电流上升、下降的斜率,并结合电流采样值,实时的计算出每个开关周期的占空比。另外,该文针对数字系统离散采样的特点,根据每个开关周期的占空比调整相应的电流采样点,以保证电流采样的精度。实验结果表明,该文提出的电流脉动最小化算法可以减小开关周期内的电流脉动,同时保证系统的快速响应性。

混合动力中无刷直流电机反接制动PWM调制方式的研究

对无刷直流电机中采用的反接制动方式进行了比较研究,将目前采用的5种PWM调制方法归为两类。同时,针对反接制动时电流无法控制的问题,该文指出反电动势短接回路的存在是造成再生电流无法控制的主要原因。从而提出采用双管调制的方法可以对制动电流进行有效的控制。另外,通过对不同PWM调制方法下换相转矩的分析,提出在换相时根据转速来相应调节占空比的方法可以抑制换相转矩脉动。实验结果表明,采用双管调制的反接制动可以有效的控制制动电流,并且具有很好的换相效果。

全数字伺服系统中位置前馈控制器的设计

在要求高精度、快速响应的伺服定位系统中,单纯采用比例或比例积分调节的位置控制器很难同时满足定位的快速性、高精度以及对位置的无超调。对目前应用于伺服定位系统中的各种位置环控制器进行了详细的研究,提出了采用位置前馈的控制器来满足伺服定位的各项要求。设计中通过对速度和加速度的前馈控制,既保证了伺服在高精度定位的同时,又具有快速响应的特性。实验结果表明,采用位置前馈控制器可以满足高性能伺服定位的要求,该位置控制器不仅可以用于点位控制系统,而且可以应用于采用插补算法的轮廓控制系统中。

全数字伺服系统中电机转子初始定位的方法

使用增量式光电编码器测量电机位置的伺服系统中,在电机启动时,普遍存在无法准确测量出电机转轴初始位置的问题。电机的初始位置不仅影响伺服系统的定位精度,而且会对电机的启动性能造成一定的影响。提出了一种电机初始位置的确定方法,通过输出给定位置的定子电流矢量的方法,可以精确检测出电机初始位置。实验结果表明,使用该方法进行初始定位时,电机仅有微小的振动,并且电机在定位前后启动性能有较大的提高。

全数字双向DC/DC变换器中电流断续控制的研究

在数控双向DC/DC变换器的平均电流控制中,由于受数字系统采样频率的限制,存在电流断续时无法控制的问题。本文基于F2407ADSP控制系统,提出了一种在电流断续时采用开环控制的策略。通过采样输入输出电压以获取电感的平均电流,从而代替了实际的采样电流,以进行PI调节。实验结果表明,当电感电流断续时,该控制策略能很好地实现电路的恒流控制。

新型无刷直流电机速度闭环控制技术

针对无刷直流电机采用三相位置信号作为速度反馈造成控制精度较低的问题,提出了一种新的速度闭环控制方法.采用Buck全桥电路结构,通过控制Buck电路的输出电压,结合电机相电流正反馈补偿,实现了电机速度的闭环控制.分析了Buck电路输出电压换相脉动的原因,引入电流预测控制来预测电机换相时所需的电流,以此调整相应的给定电流来减少电压脉动.实验结果表明,采用该电压负反馈、电流正反馈方法能够有效实现电机的速度闭环控制,通过相电流预测法可以很好地消除换相期间输出电压的脉动.

一种新颖的全数字式双向恒流源电路的设计

针对采用蓄电池作为后备电源的系统,设计出一套新颖的双向工作恒流电路。该电路既可实现蓄电池对低压负载的大电流放电,又可以对蓄电池本身进行恒流充电。同时,本文提出了一套全数字化控制方案,不仅实现了双向电路的恒流控制,而且对蓄电池本身进行了能量管理,使电路具有浮充和欠压保护等功能。另外,通过软件编程,采用数字控制可以很方便地实现电路的恒流、恒压、恒功率等控制功能,从而使电路具有很强的实用性。实验采用TI公司的F2407ADSP芯片作为控制核心,结果表明,该数控电路具有很好的恒流效果,可以用于电力、通讯系统的后备电源中。

一种用于三相逆变器死区效应的数字补偿方法

针对三相逆变电路的死区效应,提出了一种补偿时间的实时计算方法。详细分析了死区效应造成的电压畸变和由此带来的谐波电流。文中根据三相系统的对称性,采用只对其中一相电路进行死区补偿的方法。此外,结合F240DSP控制芯片,给出了对称型PWM死区效应的数字化补偿策略。实验结果表明,该补偿策略对由死区时间和开关器件的非理想特性造成的电压畸变有很好的补偿效果。该补偿方法的软件控制简单,适合用于三相逆变装置的死区补偿。

一种新颖的数控双向DC/DC变换器拓扑

提出了一种应用于低功率场合的双向DC/DC变换器。该变换器采用初、次级隔离的形式,其初级为隔离型Boost电路,次级采用半桥倍压电路。变换器的输出端为直流母线,能量反向流动给蓄电池充电。当直流母线故障时,蓄电池通过升压来维持母线电压。实验结果表明,在相同功率器件的条件下,该变换器可以实现能量的双向流动,适用于蓄电池等功率变换系统。

混合动力汽车中最小反向充电电压的研究

通过对混合动力汽车充电电路的分析,引入了蓄电池等效内阻的概念。从理论上建立了最大充电电压增益与电路内阻、电池内阻的关系,并以此来确定不同工作电流下的最低充电电压值。该值在混合动力系统中对应于实际的电机转速,可以由此确定能量回馈的最低车速。实验结果表明,采用提出的最低电压确定法可使充电回路正常工作,并具有很好的恒流效果,可用于混合动力汽车系统中。

全数字伺服系统中位置环和电子齿轮的设计

分析了伺服系统中位置环和电子齿轮的工作原理,同时介绍了一种位置环和电子齿轮的数字实现方法。最后通过实验验证了该设计的可行性。

数字信号处理器中D/A功能的实现

通过对脉宽调制(PWM)信号进行滤波处理,在 TMS320F2407A 型 DSP 中实现了 D/A 功能的扩展。同时详细分析了数字 PWM 的量化误差和 D/A 转换所能达到的精度。最后结合仿真和实验说明该方法的可行性。

基于交流永磁同步电机的全数字伺服控制系统

根据永磁同步电机的数学模型和矢量控制原理,通过仿真和实验研究,开发出一套基于DSP 控制的伺服系统,并给出了相应的实验结果验证该系统的可行性。

混合动力电动汽车中主要技术的发展状况

针对目前混合动力电动汽车的发展状况,本文分别从三个主要技术的角度加以介绍。其中双向大功率DC—DC变换器包括拓扑和控制两方面,而无刷电机则主要从恒功率调速方面进行了分析。在车载蓄电池技术中主要介绍了蓄电池的充电方法以及容量识别等。

直流无刷电机中相序故障自恢复功能的实现

本文针对无刷直流电机的控制系统,对由电机相序的错接造成的启动故障进行了分析,并对故障情况进行了归类。另外,在三相霍尔信号的帮助下,采用输出固定定子电流的方法可以准确的判断出电机的三相连接方式,并且通过软件调整控制器的输出相序来实现故障的自恢复功能。实验结果表明,电机在发生相序故障时可以快速自恢复并正常启动。

应用于混合动力变换器中的新型变频控制方法

针对混合动力车载变换器中由于电感量较小,而导致功率器件工作频率较高,从而引起开关损耗过大的问题,该文提出了一种新颖的变频控制方法。该方法根据DC/DC变换器输出电压的变化相应地调整开关管的工作频率,有效地减少了在整个电压输出范围内的开关损耗,避免功率模块局部过热。同时,针对额定电流输出时开关损耗应力较大的问题,提出了电感电流恒脉动的变频控制方法。以此保证在整个输出电压范围内电流峰值恒定,从而在提高电感利用率的同时减少了开关损耗。另外,当输出电流小于额定电流时,提出了一种损耗最小化的变频控制方案。实验表明,采用变频控制方法在减少电感体积的同时,并没有使功率开关的损耗明显增加,从而合理地解决了散热问题。该控制策略可以用于混合动力车载变换器中。

全数字伺服系统中相序故障自恢复功能的实现

针对永磁同步电机的伺服控制系统,分析了由电机相序的错接造成的启动故障,并对故障情况进行了归类。文中介绍了一种使用F240DSP控制芯片实现电机转子定向控制的方法。在光电编码盘角度反馈信号的帮助下,采用定子电压定向控制技术可准确地判断电机的三相连接方式,并通过软件调整驱动器的输出相序,以实现故障的自恢复功能。实验表明,电机在发生相序故障时,可快速地自恢复并完成启动,它可用于伺服控制系统。