变母线电压的LLC高压电容充电电源设计

提出了一种两级式可变母线电压的高压电容充电电源技术方案,该拓扑在半桥LLC谐振电路的基础上增加了一级图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路,通过改变母线电压来解决传统LLC谐振电源在输出更高电压时,工作频率变化范围过大带来的充电效率下滑的问题。由于图腾柱电路本身具备功率因数校正的功能,该电源设计还拥有能够直接从电网取电而不影响电网电能质量的优势。首先介绍了本电源设计中两部分的电路拓扑和工作原理,采用等效电阻法分析了电容负载下的电源输出特性。针对前级图腾柱电路设计了双环控制器以实现对母线电压和功率因数的控制,针对后级LLC电路提出了比例积分(PI)加低通滤波的恒流控制器以降低高频噪声带来的不利影响。最后通过模型构建与仿真分析,研究了高压电容充电电源3000 V/1 A时的充电特性,验证了本电源技术方案、设计和控制策略的可行性。

35kV/0.7A高压变频恒流充电电源

介绍了一种适用于电容器快速充电的高压变频恒流充电电源,它采用智能功率模块IPM和全桥串联谐振式变换电路,依靠电流反馈信号来控制开关频率的升高以保持充电电流的恒定。实际运行表明该电源恒流效果好,工作稳定可靠。

变负载无线充电系统的恒流充电技术

基于磁耦合共振原理,设计了一套采用平板磁心结构的变负载恒流充电无线电能传输系统。利用等效电路模型分析影响传输功率、系统效率和充电电流的主要因素。根据超级电容恒流充电过程中等效负载电阻动态变化规律,采用不同阻值的功率电阻模拟其充电特性。首先,分析二次侧Buck变换器对充电电流的调节作用,得到占空比与充电电流的关系,采用PI控制算法实现变负载的恒流充电;其次,通过理论分析和仿真实现磁耦合机构参数优化设计;最后,搭建系统实验平台对系统设计方法进行验证。在传输距离为15cm且负载电阻为0.5~5?时,实现29A的恒流充电。当负载电阻为3.2?时,系统效率和传输功率分别为87.7%和2.58k W。

磷酸铁锂电池恒流充电过程中的温度特性分析

针对混合动力电动车用磷酸铁锂动力电池在大电流快速充电过程中产热易导致电池组热失控的问题,以磷酸铁锂动力电池为研究对象,分析了充电过程中电池的热特性,提出了一种基于容量增量d C/d VC的磷酸铁锂动力电池动态温度分析方法。在此基础上,对国产某方形磷酸铁锂动力电池进行了恒流充放电及其动态温度测试实验,讨论了电池容量增量与充电电压平台、产热及温度的变化关系。结果表明:电池容量增量与其温度存在动态对应关系,电池容量增量较大的电池,其产热较大和对应的温度较高,这将是电池温度控制的重点。

电动汽车LCL复合型无线充电研究

为了满足电动汽车电池的充电需求,从改进线圈结构出发,提出了原边采用LCL结构,副边采用新型复合型结构的两线圈结构,对该结构进行磁耦合谐振时的理论分析。副边结构中存在3个可变补偿电容,通过改变磁能再生开关MERS的导通角α对可变补偿电容的电容值进行调整匹配,可得到电动汽车最大功率(MP)充电、恒流(CC)充电、恒压(CV)充电的3种充电模式,同时能使系统稳定工作于耦合谐振状态。搭建了系统模型,分析了在MP,CC,CV 3种方式下的3个可变补偿电容的状态,并对可变补偿电容结构进行进一步分析。搭建了Simulink模型与实验平台,结果表明通过改变3个可变补偿电容MERS的导通角,即可得到电动汽车CC,CV,MP的充电状态。该新型结构对电动汽车磁耦合谐振式充电有着重要影响。

混合动力电动车用LiFePO_4动力电池充电特性研究

针对混合动力电动车车载动力电池组由于单体电池性能差异易造成电池组充电特性不一致的问题,以磷酸铁锂动力电池为研究对象,从电池恒流和恒压充电原理出发,研究了恒流恒压充电阶段电池充电容量与充电电压、充电电流及充电时间之间的关系,并从电池欧姆内阻和极化内阻的角度,分析了恒流恒压充电过程中电池充电电压及充电电流与其内阻之间的作用关系,提出了利用恒流充电截止时间作为快速筛选电池充电容量的技术参数的方法。在此基础上,对某款10 Ah的磷酸铁锂方形铝壳电池进行了充电性能的实验分析。

考虑储能荷电状态平抑风电功率的抛物线规则变滤波时间常数方法

利用电池储能系统平滑风电功率波动提高风力发电并网的可靠性,考虑储能系统荷电状态的调节问题,提出一种抛物线规则变滤波时间常数的电池储能系统平滑风电功率控制策略。通过抛物线规则变滤波时间常数算法获得风储系统有功功率并网目标值,经过变化率限制、荷电状态功率修正、功率限幅等环节获得电池储能系统实际出力,下达给储能变流器进行对电池的充放电动作,平滑风电功率,保证SOC维持在安全范围。通过MATLAB仿真验证该策略的可行性和有效性。

电动汽车充电技术研究

针对民用建筑配建停车位充电设施存在容量较大的问题,在分析电动汽车电池充电特性基础上,提出定容量自动充电系统和定容量变功率充电系统,对降低系统容量,减轻电网负担有积极作用。

相同条件下定频、变频空调性能对比的试验研究

本试验利用焓差实验室构建空调器实际使用环境,对相同条件下的定频、变频空调器的性能进行对比试验研究。试验数据表明:在室内温度27℃、设定温度相等的条件下,室外温度从29℃到41℃每增加3℃:(1)定频空调器制冷量平均降低约1.64%,最大可降低2.2%,变频空调器制冷量平均降低约1.3%,最大降低1.87%,变频空调器受室外温度影响较小,制冷效果更加稳定;(2)定频、变频空调器输入功率平均增加2.55%和4.16%,输入功率最大增加率分别为4.34%和7.74%,室外温度对变频空调器输入功率影响较大;(3)定、变频机运行过程中耗电量相同时的时间将延后38.3%,变频机需要更长的时间才能体现出节能优势。