含Buck电路的锂电池低功耗电量均衡技术研究

锂离子电池具有功率密度大、使用寿命长和重量轻等特点,现已被广泛应用于电动汽车、通信设备和家用电器等领域,但受充、放电电量不均衡问题的影响,电池组运行的效率及稳定性较差,电池均衡问题已成为近年来研究的热点。针对此问题,拟采用一种含Buck电路的电量均衡方法和自适应无迹卡尔曼滤波剩余电量(SOC)算法,重点研究该电路的均衡原理、控制策略及其应用方法,通过仿真和实验分别对其均衡效果进行了验证。与传统方法相比,该方法具有电路简单、损耗低及响应快速等优点。

基于Buck交—交斩波器的无功补偿器拓扑与控制方法设计

首先介绍了一种新的交流斩波型无功补偿器,无需直流储能环节,系统可靠性得到加强。以Buck型交流斩波无功补偿器为对象,分析了交流斩波无功补偿的基本原理和补偿特性,推导出占空比与补偿电流之间的关系,建立了系统分析模型。在此基础上,提出了基于广义积分的直接电流控制策略,并给出了参数设计准则,最后进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,基于直接电流控制的Buck型交流斩波无功补偿器可以实现对网侧无功功率的实时补偿。

燃料电池用三相DC/DC超高频正弦波电压输出逆变器控制策略研究

传统超高速永磁同步电机驱动器采用PWM等效正弦电压输出,谐波较大,导致电机发热严重,并且其无法用于燃料电池等输入电压大范围变化的场合。为减少电机发热量,进一步拓展其应用场景,提出了一种基于三相DC/DC变换器的新型正弦波电压输出逆变器,通过建立逆变器的控制策略的数学模型,驱动了一台120 kr/min的超高速永磁同步电机。实验结果表明,三相正弦波电压输出逆变器输出电压谐波低于传统逆变器,在高转速工况下减少了电机发热量,具有实际工程应用价值。

附加Buck斩波控制的半桥型MMC融冰系统协同控制策略

将半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)应用于直流融冰系统,具有谐波含量低、体积小、经济性高、可提供无功功率支撑等优势。为了满足不同长度、电阻率的线路融冰需求,提出了一种附加Buck斩波单元的半桥型MMC融冰系统及其协同控制策略,实现直流电压的宽范围连续可调。针对直流侧不同融冰电流需求,提出了MMC桥臂电压主动控制方法,实现其直流出口电压的自适应调整,并综合考虑交流出口电压要求及最大调制比约束,设计了其与直流侧附加Buck斩波电路的协同配合方案,通过控制Buck斩波电路的占空比实现融冰线路电压的宽范围调节,在满足不同线路融冰需求的同时保证交流侧的电能质量。最后在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型验证了所提协同控制策略的正确性和有效性。

锂离子电池组充放电均衡器及均衡策略

提出了一种基于Buck斩波电路和Boost-Buck斩波电路的锂离子电池组充放电均衡器。根据电池组的两种工作状态,采取两种不同的均衡策略:电池组处于充电状态时,电池组中荷电状态最高的强单体电池被均衡放电,强单体电池的充电电流减小,而同组中的其他单体电池不受影响;电池组处于放电或静置状态时,电池组中最弱的单体电池被均衡充电,而同组中的其他单体电池不受影响。均衡器具有均衡电路控制简单、易实现,被均衡的单体电池任意可选、均衡能量可双向传输、均衡电流易控等优点。详细阐述了两种均衡控制策略的工作原理,并采用此均衡器对串联的四个磷酸铁锂电池进行了充放电均衡实验,实验结果证明了此均衡器不仅改善了单体电池间不均衡程度,同时提高了电池组的充电容量和放电容量。

仿真软件在降压斩波电路教学中的应用

在电力电子技术课堂教学中,以降压斩波电路教学为例,首先利用开关管开通和关断时得到的等效电路和工作波形向学生讲解,在弄懂其工作原理后,然后利用计算机仿真软件验证其理论分析.通过这样的授课方式,能够吸引学生听课,提高课堂学习效率.

光伏系统功率优化器研究与设计

为了确保太阳能电池工作在最大功率点(MPP),提高光伏阵列的转换效率,研制了一种光伏系统功率优化器,介绍了系统的组成结构与工作原理。设计了降压斩波电路(BUCK电路)、驱动电路和采集电路等系统模块电路,建立了光伏系统功率测试系统,于静态和动态2种环境下进行性能测试,实验结果由测试上位机软件实时显示,结果表明:系统跟踪MPP的效率为99.38%,在2种情况下均能够准确、实时地跟踪MPP,且系统稳定,检测结果精度较高。

升降压电路和Cuk电路的比较研究

首先介绍了升降压斩波电路和Cuk斩波电路的工作原理,然后详细推导了它们的输出电压计算公式。最后在MATLAB/Simulink中对两种电路进行了建模与仿真,并对仿真结果进行了比较分析。通过仿真实验验证了两种电路既可以升压也可以降压,同时通过仿真波形指出两种电路的差别,相对于升降压斩波电路,Cuk斩波电路的输出电压和电流波形脉动更小,而且更加利于滤波。

桥式可逆斩波电路的理论分析

对桥式可逆斩波电路用于直流电动机的四象限运行进行理论分析.

基于滑模控制的电池模拟器仿真与研究

以电流可逆斩波电路为基础,通过滑模控制方法 构建了Buck-Boost变换器,实现了一个拓扑结构电流双向流动的电池模拟器,以此来模拟电池充放电过程。通过控电压的方式进行调节,当电容电压大于电池电压时为电池充电形成Buck电路,当电容电压小于电池电压时电池放电形成Boost电路。通过将滑模控制与传统的PI控制相比较,验证了在负载波动时滑模控制的调节时间优于PI控制,有着更好的鲁棒性、动态性能。在理论分析的基础上,通过仿真软件得到了实验结果。

基于斩波调制的LED亮度控制

在LED的发光亮度与流过此LED的正向工作电流基本上成正比关系前提下,通过LED的正向工作电流采样电路、亮度值生成电压电路、斩波调制电路的设计,实现基于斩波调制的LED亮度精确控制。通过改变电路参数,可满足多种亮度控制应用。

升降压斩波电路和Cuk斩波电路的Simulink仿真对比

现代电力电子技术的基础是电力电子器件,它可以用来实现主电路中电能的变换或控制。绝缘栅双极晶闸管(IGBT)拥有GTR和MOSFET两种器件的优点,因此具有优良的特性,在中、大功率电力电子设备中应用广泛。该文借用Simulink对buck-boost变换电路和Cuk斩波电路进行了仿真,并分析两种功能一样的斩波电路在性能上的差异。

一种馈能式正负脉冲快速充电方法

为了对铅酸蓄电池进行快速充电并延长其使用寿命,本文提出了一种具有馈能作用的正负脉冲快速充电法。该方法采用双向升降压斩波电路作为基本充放电电路,正脉冲期间为铅酸蓄电池恒压充电,负脉冲期间铅酸蓄电池放电并馈能至电解电容,该电路在整个充放电过程中均实现了零电压开通软开关控制,大大降低了开关损耗。与传统的正负脉冲充电法相比,该方法是将铅酸蓄电池对电阻放电产生的负放电脉冲改为对前级电解电容充电馈能,并在充电时重新使用,有效地解决了放电能量浪费的问题,并且具有一定的修复效果。实验验证了该充电方法的实用性和可行性。

基于STM32的降压直流斩波系统的设计与实现

针对现代电子设备电源控制和应用领域的灵活性,设计了一款基于STM32的降压直流斩波系统,系统选用STM32F0K6T6为MCU,同步BUCK电路为主电路拓扑,通过按键、旋转编码器、OLED显示屏实现人机交互,对目标电压、电流进行设置,运用增量式PID调节输出电压、电流。还设计了一键下载电路、蜂鸣器及LED报警电路,可便捷系统代码更新、调试,系统有过压、过流报警功能。通过系统测试实现了输出电压、电流的精准可控,具有较高的实用价值。