新能源微电网的集成电力电缆系统设计与优化

新能源微电网作为一种具有自主能源供应和灵活运行特点的能源系统,对于实现可持续发展和提高电力系统的可靠性具有重要意义。而集成电力电缆系统作为新能源微电网的关键组成部分,其设计和优化对于提高能源传输效率和系统可靠性具有重要影响。本论文首先对新能源微电网的概念和特点进行了概述,然后重点关注集成电力电缆系统的设计方案,包括布局设计、技术指标和要求等方面。接着,通过优化方法,对集成电力电缆系统的参数、拓扑结构、保护和控制策略进行了研究,旨在提高其能源传输效率和系统可靠性。本论文还通过实例分析,验证了设计与优化方法的有效性和可行性。最后,对论文的主要研究内容和结论进行了总结,并展望了新能源微电网集成电力电缆系统未来的发展方向。本论文的研究结果对于新能源微电网的设计与优化具有重要的实际应用价值。

倒装芯片集成电力电子模块

倒装芯片(Flip Chip,FC)技术广泛应用于微电子封装中,将该技术引入到三维的集成电力电子模块(Integrated Power Electronics Module,IPEM)的封装中,可以构成倒装芯片集成电力电子模块(FC-IPEM)。该文详细介绍FC-IPEM的结构和组装程序。在实验室完成由两只MOSFET和驱动、保护等电路构成的半桥FC-IPEM,并采用它构成同步整流Buck变换器,对半桥FC-IPEM进行电气性能测试,最后给出测试结果。

集成电力电子模块封装的关键技术

封装技术直接影响到集成电力电子模块(Integrated Power Electronics Module,IPEM)的电气性能、EMI特性和热性能等,被公认为未来电力电子技术发展的核心推动力。介绍了IPEM封装的结构与互连和基板技术等关键技术及研究现状,分析了已存在的薄膜覆盖封装技术等三维IPEM封装技术,讨论了IPEM封装的发展趋势,最后指出我国IPEM封装技术研究的限制因素与对策。

倒装芯片集成电力电子模块寄生参数的建模

采用球栅阵列芯片尺寸封装技术和倒装芯片(Flip Chip,FC)技术构建了半桥集成电力电子模块(Integrated Power Electronics Module,IPEM),半桥FC-IPEM实现三维封装结构。采用阻抗测量法提取模块寄生电感和寄生电容,建立模块的寄生参数模型,对模块进行电气性能测试。结果表明:半桥FC-IPEM构成的同步整流Buck变换器输出滤波电感中的电流波动幅度小于0.6A。

国外运载工具“集成电力系统”发展及其启示

现代飞行器电力系统是除发动机动力系统以外最为关键的一个系统,欧美等发达国家竞相在运载工具独立电力系统这一领域展开研究,催生了飞行器"集成电力系统"的出现与快速发展,成倍提升了飞行器的使用效能及安全可靠性。而我国在飞行器电力系统的发展论证及升级换代上尚没有形成清晰明确的导向。文章通过援引分析国外相关领域发展现状,对我国开展飞行器电力系统研究以启发。

深海集成电力推进器的发展概况

深海集成电力推进器是水下机器人和水下潜器平台的重要组成部分,主要用于水下机器人和水下潜器平台的运动和定位,其是螺旋桨、电机、驱动器三者的有机结合,具有高效、轻量、集成化程度高等特点。通过较为详细地介绍国外深海集成电力推进器的发展水平、国内的发展历程,提取关键技术和发展趋势,为以后深海集成电力推进器发展指出方向。

集成电力电子行业中封装技术的应用

对IPEM封装的结构与互连和基板技术进行研究分析,论述了我国薄膜覆盖封装技术等三维IPEM封装技术的发展现状,并且预测了IPEM封装未来的发展方向,最后针对我国IPEM封装发展中遇到的问题提供相应的解决方案。

基于迭代模糊聚类算法的多源异构电力数据集成

在电力数据采集过程中,极易出现传感器故障、通信中断、数据丢失等问题,使得数据出现质量差异。多源数据格式与语义的不一致增加了数据集成的复杂性,导致电力数据集成效率较低。为此,提出基于迭代模糊聚类算法的多源异构电力数据集成方法。构建数据集成框架,通过语言生成器统一数据格式,利用迭代模糊聚类算法,模糊划分数据。反复迭代处理聚类中心和任意一个电力数据之间的欧几里得距离,获取最优聚类距离,采用频繁项集,获取数据功率谱密度,构建集成目标,设计电力数据集成流程。通过实验结果可知,应用该方法仅存在50 bit的数据集成误差,且电力数据集成效率较高。

基于可再生能源集成的光伏发电场设计与电力系统集成优化

随着可再生能源的不断发展,光伏发电场作为清洁能源的代表之一,在能源领域占据着日益重要的地位。文章旨在通过光伏发电场的设计与电力系统的集成优化,探讨可再生能源的最大潜力,并提高电力系统的整体效能。深入研究光伏发电场的设计,通过可再生能源的集成,包括风能与光伏的协同发电、储能系统的集成以及智能能源管理系统的应用,优化能源利用效率。在电力系统集成优化方面,涉及微网技术的应用、电力系统稳定性分析以及智能优化算法的运用,旨在提高电力系统的稳定性和响应速度。

电力电子集成系统的建模技术

电力电子系统集成是电力电子技术与材料、机械、化学、信息等多学科边缘交叉渗透的综合性工程,可实现电力电子系统的高可靠性、高功率密度、高效、环境友好和低成本。从开关单元和元件单元、电力电子标准模块、系统3个层次论述了电力电子集成系统建模技术的内容及现状。模块级建模主要包括建立电气、开关、传热、热力学模型以及模块的集成建模分析。系统级建模的目的是为了研究系统静态、动态和暂态性能,给出集成系统结构优化原则。探讨了电力电子集成系统建模技术的研究趋势。

电力施工技术方面的110kV及以下设备和线路研究

随着电力需求的不断增长,110kV及以下电力设备和线路的研究变得尤为重要。本研究深入探讨电力施工技术方面的关键问题,包括电力线路的优化、绝缘和保护技术,以及电力系统集成。旨在为未来的电力系统提供更加可靠和高效的解决方案。

基于局部元等效电路原理对混合封装电力电子集成模块内互感耦合的研究

低压大电流混合封装电力电子集成模块(IPEM)内部功率电路与控制和驱动电路之间的互感耦合是电磁干扰的主要途径之一,为了准确预测电磁干扰的强度,需要对耦合互感进行精确计算,文中针对这个问题展开研究。首先,分析了功率电路的高频环流问题;其次,采用局部元等效电路(PEEC)原理对高频环流回路与典型控制和驱动回路之间的耦合互感进行了计算;最后,通过仿真和实验对计算结果进行了验证,表明该文对高频环流的干扰分析以及对耦合互感的计算方法是正确并且有效的。

混合封装电力电子集成模块内的传热研究

采用混合封装电力电子集成模块的热模型对模块内功率电路向驱动保护电路印刷电路板(PCB)的传热进行了研究,确定了功率器件在不同的发热量下器件和驱动保护电路PCB上的最高温度.实体模块的测试结果与热模型的计算结果良好的一致性表明:功率器件到模块内铜基板底面间的热阻为0 45℃/W;驱动保护电路PCB受功率电路的传热影响显著;在自然对流散热的情况下,功率器件的温度达到85℃左右时,PCB上的最高温度已接近70℃,此时功率器件的发热量为45W.

基于互感模型的混合封装电力电子集成模块内电磁干扰的研究

研究了大电流混合封装电力电子集成模块 (IPEM)内功率电路对控制驱动电路的电磁干扰问题研究表明 ,功率电路的内部环流通过互感耦合的方式会对IPEM内部的控制和驱动电路产生重要影响 ,特别是环流的高频分量为了对环流的EMI进行评估 ,建立了IPEM的内部环流实验模型另外 ,一种简化的基于局部元等效电路 (PEEC)原理的建模和计算方法被用于计算环流回路与控制和驱动回路之间的互感 ,实验证明结果是比较准确的 .

电力集成技术

阐述了电力集成技术的产生及其基本概念,结合实例提出了电力集成中的主要关键技 术,阐明了电力系统集成技术的研究现状、发展趋势及应用前景。

开关电源用电力电子集成模块的研究

对电力电子技术的未来发展方向进行了展望 ,指出电力电子集成技术出现和发展的原因及必然性。阐明了电力电子集成技术的概念和基本原理 ,并以开关电源为应用对象 ,设计了一种功率为 1.5kW的基于分立元件的电力电子集成模块 。

电力电子集成模块的封装结构与互连方式的研究现状

分析了传统大功率电力电子器件普遍采用的封装结构和互连方式存在的问题,对目前电力电子集成模块的集成与封装技术进行了分类和比较,介绍了各种新型封装结构与互连方式的原理、结构和设计方法。

基于本体的电力多数据源信息集成研究

在电力领域,由于异构的多数据源带来的语义冲突问题越来越成为制约信息集成的难点。基于本体的概念,提出一个电力信息语义集成方案。从分布式的电力数据源中提取出局部本体,然后将局部本体整合为全局本体,从而消除数据库之间的信息冗余与冲突,能够实现多维查询、信息推理和本体演化等功能,从语义层面实现电力信息的无歧义共享与重用。

混合封装电力电子集成模块内电磁干扰的屏蔽

混合封装有源电力电子集成模块(IPEM)是目前中功率范围内电力电子集成的主要方式。然而,IGBT与控制和驱动电路高密度地集成在一起,电磁干扰是非常重要的问题。研究发现,在IGBT开关瞬态,一个仅仅在直流母线和开关器件之间流动的高频环流是功率电路对控制和驱动电路产生电磁干扰的主要原因。为了抑制这个高频环流的影响,研究了在模块内施加平面电磁屏蔽层的作用和实际效果。结果证明,在模块内设计屏蔽层是改善模块内EMC,提高模块可靠性的有效和必要手段。

混合封装电力电子集成模块内功率电路对驱动保护电路的热影响

混合封装电力电子集成模块(IPEM)是目前中功率范围内电力电子集成的主要方式。IGBT器件与控制和驱动电路高密度地封装在一起,IGBT的发热对驱动保护电路会产生非常不利的影响,我们针对这个问题进行了研究。利用三维有限元法建立了模块内的传热模型,对不同发热功率下IGBT的结温以及驱动保护电路PCB的最高温度进行了计算和分析。另外,对功率电路与驱动保护电路PCB之间存在空气隙以及模块完全被密封后模块内的传热问题也进行了实验研究。