模块化多端口无线电能DC-DC变换器建模及其多向功率流解耦控制策略

多端口无线电能DC-DC变换器(MWiDC)具备实现可灵活扩展的高效率多端口功率变换的潜力,但其系统建模与功率流控制缺乏一般性理论。为扩充相关理论,该文提出一种模块化MWiDC架构。首先,建立MWiDC的一般性数学模型。在此基础上,提出一种电压功率混合解耦控制策略,并给出该策略下闭环系统直流增益、高频特性和稳定性的数学证明。作为比较,该文对不解耦直接控制策略也进行理论分析,此时闭环系统过于复杂,其稳定性有待证明。最后,以一台三端口原型机为例进行硬件实验及仿真分析。实验结果表明,在不同输入/输出配置或线圈偏移工况下,原型机能实现零电压开关,系统效率可达91%。仿真结果表明,两种控制策略都能实现电压功率混合控制,但解耦控制策略具有更强的抗干扰性。

环形阵列波浪能装置水动力特性的数值研究

基于线性势流理论,建立了多向不规则波浪与围绕一立柱分布的环形阵列波浪能装置相互作用的计算模型。分析了有无立柱影响下方向分布集中度参数对环形阵列波浪能装置能量捕获特性的影响,研究了阵列中各浮子的水动力特性。计算结果表明,方向分布集中度参数对阵列波浪能装置俘获效率无影响,但是对波能俘获功率产生较大的影响;通过对比无立柱情形下的计算结果,立柱的存在使得阵列装置的捕能功率在低频区明显增加,并使迎浪侧浮子的共振频率发生改变。