基于磁集成结构DC-DC变换器的超级电容储能系统

针对电力驱动设备用电的波动性,提出一种新型磁集成的超级电容储能系统应用于电力驱动设备。该储能系统采用新型磁集成结构的DC-DC变换器,该变换器能较大地减少磁件体积和电流脉动,自身损耗小。储能系统在给设备提供足够电能的同时,还可以稳定供给电压,优化电能质量。通过MATLAB/Simulink仿真和实验结果表明,该储能系统能够很好地跟踪负载电流,及时补充欠缺电能,吸收多余电能,在负载阶跃变化时,直流母线电压变化不超过额定电压的3.33%,与传统解决方案相比,该系统具有更好的性能和工程实用价值。

用于电动汽车的磁集成结构DC/DC变换器

基于传统储能设备的功率密度以及转换效率低,在很大程度限制了电动汽车的操控性和续航性能,提出一种磁集成结构的DC/DC变换器应用于电动汽车的混合储能系统。研究结果表明:加入二阶贝塞尔低通滤波器,配合磁集成结构本身的滤波性能,结合混合储能系统的优越性可以显著提高电动汽车的工作效率和稳定性;磁集成技术可以减小变换器整体体积和降低变换器磁芯损耗。蓄电池与超级电容构成的混合储能系统具有高容量储能、快速响应、回收制动能量的特点;该混合储能系统能够优化电能质量,提高电动汽车的续航时间和加速时所需能量,在传统的驾驶周期内具有良好的性能。

磁集成结构变压器式可控电抗器的对比分析及设计

通过对比分析现有阵列式结构、多导磁材料结构、分裂式结构和多基本独立单元结构的磁集成变压器式可控电抗器(CRT)的结构特点,提出了多控制绕组基本单元磁集成CRT的结构设计原则。根据该设计原则,提出了一种新型磁集成CRT,即双控制绕组基本单元磁集成CRT。同时,为了说明这种新型磁集成CRT的优越性,将其与现有磁集成CRT在体积、重量、结构复杂度等方面进行对比分析。结果表明,双控制绕组基本单元磁集成CRT不仅能够满足CRT"高阻抗"与"弱耦合"的设计要求,而且具有体积小、重量轻和结构简单等明显优势。

减小占空比丢失磁集成结构的单相升压逆变器研究

针对全桥单相升压逆变器中移相控制产生的占空比丢失问题,提出了将高频变压器和耦合滤波电感进行集成的磁集成结构,集成磁件不仅减小了体积提高了逆变器功率密度,还能快速消减原边循环电流进而减少占空比丢失以降低谐波含量,保证逆变器输出电能质量。推导了高频变压器和双电感集成结构的数学模型,分析了采用了集成磁件的DC/DC级的移相全桥电路的工作原理,包括开关模态分析和减少占空比丢失的原理,并分析了DC/AC级逆变桥输出交流电的工作原理。通过实验样机验证了逆变器的功能特性,采用集成磁件后,体积明显减小,效率大于85%,谐波含量小于5%,性能满足要求。

基于有限元的新型磁集成CRT损耗计算

随着人们对能源紧缺和环境问题的日益关注,损耗大小成为影响电磁设备设计与优化的重要因素之一。本文以新型磁集成CRT为研究对象,分析与计算其损耗。基于解析法,分析新型磁集成CRT的损耗计算原理,推导其损耗计算公式;基于有限元法,建立新型磁集成CRT的场路耦合有限元模型,对其进行仿真与损耗计算;最后,分析比较二者的损耗计算结果,来说明两种方法计算结果的一致性,并得出结论。本文采用的方法与计算结果对磁集成CRT的结构设计和参数优化具有一定的理论指导意义。