基于三端口变换器的混合式电源控制策略研究

结合了超级电容器和蓄电池的混合式电源,能充分发挥超级电容器功率密度大和蓄电池的能量密度大的优点,大幅度提高电源性能,满足电动汽车、光伏等具有脉动性负载的要求。对混合式电源中将超级电容器和蓄电池连接起来的功率变换器进行了研究,用带有双向三端口DC-DC变换器替代了常用的单端口双向DC-DC变换器,并提出了一种适用于双向三端口DC-DC变换器能兼顾电池电性能和系统稳定性的控制策略。在MATLAB仿真环境下,建立了系统仿真模型,对其充放电情况进行仿真,验证了变换器结构和控制策略的有效性。

无人飞行器电源系统研究

针对无人飞行器电源系统质量及功率波动问题,文中首先提出在无人飞行器电源系统中采用三端口拓扑,简化电路,实现无人飞行器轻质高效;其次,对太阳能电池阵与储能电池组成三端口供电系统的工作方式及控制策略进行了分析,通过采用功率支路复用及不同控制策略,实现太阳电池阵调节和储能电池组充放电控制,并保持飞行器母线电压稳定;然后,针对无人飞行器脉冲载荷问题,提出功率波动抑制设计方法,通过计算功率波动抑制控制器增益和储能电容容量,实现了功率波动抑制的目的;最后,通过仿真结果验证了在长脉宽工作模式下无人机脉冲载荷供电系统设计方法的有效性,具有工程应用价值。