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大型停车场用无电解电容直流充电桩鲁棒PI控制器设计 被引量:13
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作者 秦岭 孔笑笑 +3 位作者 谢少军 王亚芳 冯志强 钱科军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第15期4514-4525,共12页
提出一种适用于大型停车场的直流充电桩,其前级采用无电解电容滤波的三相不控整流电路,后级为输入、输出电流均连续的Superbuck充电接口变换器。该直流充电桩具有可靠性和效率高、结构和控制简单且成本较低等优点。由于输入电压为6倍频... 提出一种适用于大型停车场的直流充电桩,其前级采用无电解电容滤波的三相不控整流电路,后级为输入、输出电流均连续的Superbuck充电接口变换器。该直流充电桩具有可靠性和效率高、结构和控制简单且成本较低等优点。由于输入电压为6倍频直流脉波,因此充电接口变换器的右半平面零点随着工作电压而不断变化,且输出侧含有较大的低频纹波分量。为了确保系统在整个工作范围内稳定运行且输出侧低频纹波均满足要求,提出了一种适用于变结构系统的鲁棒稳定PI控制器设计方法——全局扫描法,以及基于转移导纳的低频纹波鲁棒抑制PI控制器设计方法。首先,给出了输出电压、总电感电流双闭环控制系统的稳定条件;然后,基于转移导纳,分析了输出侧低频纹波的传输机理和基本抑制策略;接着,给出了输入电压前馈控制器以及恒流、恒压两种充电模式下鲁棒PI控制器参数的设计准则和方法。最后,通过一台1.8kW/80kHz的样机对理论分析的正确性进行了实验验证。 展开更多
关键词 直流充电桩 电动汽车 Superbuck变换器 鲁棒稳定性 低频纹波抑制
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带低频纹波抑制的单级充放电高频环节DC-AC变换器 被引量:9
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作者 曾汉超 许俊阳 陈道炼 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期1783-1792,共10页
提出一种带低频纹波抑制的单级充放电高频环节DC-AC变换器,并深入分析研究这种变换器的电路拓扑、具有恒流充放电的类整流单极性移相控制策略、稳态原理、输入二倍频电流纹波抑制等关键技术,获得重要结论。该电路拓扑由输入二倍频电流... 提出一种带低频纹波抑制的单级充放电高频环节DC-AC变换器,并深入分析研究这种变换器的电路拓扑、具有恒流充放电的类整流单极性移相控制策略、稳态原理、输入二倍频电流纹波抑制等关键技术,获得重要结论。该电路拓扑由输入二倍频电流纹波抑制电路和单级充放电高频环节DC-AC变换电路级联构成,该控制策略是通过双向整流电路将高频变压器的正弦脉宽脉位调制波整流成输出正半周或负半周的正弦脉宽调制(SPWM)波,并实现蓄电池的恒流充放电,输入二倍频电流纹波抑制电路是在蓄电池和输入滤波电容之间串联一个L_rC_r并联谐振电路。研制的样机实验结果表明,该变换器具有高频隔离、单级双向充放电、变换效率高、充放电电流纹波小等优点。 展开更多
关键词 蓄电池充放电 单级DC-AC 变换 高频环节 低频纹波抑制 类整流单极性移相控制
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基于模块化多电平变换器的混合型电力电子变压器及其控制策略的研究 被引量:8
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作者 刘梦轩 范栋琦 金成 《电器与能效管理技术》 2020年第1期64-70,共7页
提出了一种基于模块化多电平变换器的混合型电力电子变压器及其控制方法。控制策略采用电压/电流双环控制(电压外环采用PR控制器,电流内环采用P控制器),并且加入了低频纹波控制环节,使得装置能够在输出低频工况下正常运行,克服了传统控... 提出了一种基于模块化多电平变换器的混合型电力电子变压器及其控制方法。控制策略采用电压/电流双环控制(电压外环采用PR控制器,电流内环采用P控制器),并且加入了低频纹波控制环节,使得装置能够在输出低频工况下正常运行,克服了传统控制方法的装置在低频工况下无法正常运行的缺陷。当电网电压发生电压跌落或骤升等故障时,可以利用本文提出的电压补偿控制进行电压补偿,以提高电网电能质量。通过仿真实验,验证了所提出的混合型电力电子变压器及其控制策略的可行性。 展开更多
关键词 混合型电力电子变压器 模块化多电平变换器 电压/电流双环控制 低频纹波抑制 电压补偿控制策略 电压跌落或骤升
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一种新型两开关无电解电容LED驱动电路
4
作者 张经纬 林国庆 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期260-269,共10页
LED驱动电源通常需要大电解电容来减少低频电流纹波,电解电容的短寿命是制约LED驱动电源寿命的重要因素,消除电解电容是LED驱动电源长寿命的关键。为此,提出了一种基于反激变换器的两开关无电解电容LED驱动电路拓扑,将辅助功率平衡电路... LED驱动电源通常需要大电解电容来减少低频电流纹波,电解电容的短寿命是制约LED驱动电源寿命的重要因素,消除电解电容是LED驱动电源长寿命的关键。为此,提出了一种基于反激变换器的两开关无电解电容LED驱动电路拓扑,将辅助功率平衡电路与反激变换器集成,通过2个开关管实现瞬时输入功率与输出功率的平衡,消除电解电容,抑制输出电流低频纹波,实现高功率因数。详细分析了该拓扑的工作原理,并提出了一种适用于该电路拓扑的控制策略。最后搭建了1台30 W的原理样机,实验结果验证了该拓扑的可行性。 展开更多
关键词 LED驱动电路 无电解电容 功率因数校正 低频纹波抑制
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两开关无电解电容LED驱动电路拓扑及控制策略
5
作者 林国庆 黄远彬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5742-5754,共13页
LED驱动电源常因含有平衡输入输出功率的电解电容而导致寿命大打折扣,为延长LED驱动电源的使用寿命以及提高其可靠性,该文提出一种两开关无电解电容LED驱动电路拓扑,该拓扑以反激变换器为基础,通过集成的辅助储能电容实现输入输出瞬时... LED驱动电源常因含有平衡输入输出功率的电解电容而导致寿命大打折扣,为延长LED驱动电源的使用寿命以及提高其可靠性,该文提出一种两开关无电解电容LED驱动电路拓扑,该拓扑以反激变换器为基础,通过集成的辅助储能电容实现输入输出瞬时功率平衡,从而大大地减小了抑制输出电流低频纹波所需的电容器容值,实现无电解电容化,并充分吸收漏感能量,使电源效率得到提高。详细分析该电路拓扑的工作原理及各个模态,给出参数设计方法,并提出相应控制策略,最后,搭建一台35 W原理样机验证了该电路拓扑的可行性。 展开更多
关键词 LED驱动电路 无电解电容 低频纹波抑制 漏感吸收
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两级式逆变器输入电流低频纹波分析及抑制 被引量:4
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作者 赵国庆 邓翔 龚春英 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2013年第3期87-89,共3页
针对两级式单相逆变器在DC/DC前级、DC/AC后级两级联调时出现低压直流源(蓄电池等)输入电流低频纹波脉动较大的问题,进行了相关分析和研究,并提出了抑制方法。建立了前级DC/DC变换器的低频纹波电流传输模型,分析了输入电流低频纹波脉动... 针对两级式单相逆变器在DC/DC前级、DC/AC后级两级联调时出现低压直流源(蓄电池等)输入电流低频纹波脉动较大的问题,进行了相关分析和研究,并提出了抑制方法。建立了前级DC/DC变换器的低频纹波电流传输模型,分析了输入电流低频纹波脉动来源和传输路径;提出了从控制角度出发,通过添加谐振控制器的,在控制环路中增加对此脉动频率的衰减,达到抑制输入电流低频纹波脉动的效果;并进行了控制环路设计,确保其满足稳定性要求。设计了一台原理样机,通过测试结果验证了该方法的正确性和实用性。 展开更多
关键词 逆变器 低频纹波抑制 谐振控制器 交流信号模型
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燃料电池发电系统研究综述 被引量:2
7
作者 徐德鸿 李海津 +1 位作者 李霄 张文平 《电源学报》 2012年第6期1-8,共8页
主要介绍燃料电池发电系统中关键技术的研究现状。在分析质子交换膜燃料电池动静态特性的基础上,主要介绍燃料电池发电系统的结构拓扑以及常用电力电子变换器拓扑。进一步对现有的能量管理技术包括储能元件的接入以及控制策略的优势与... 主要介绍燃料电池发电系统中关键技术的研究现状。在分析质子交换膜燃料电池动静态特性的基础上,主要介绍燃料电池发电系统的结构拓扑以及常用电力电子变换器拓扑。进一步对现有的能量管理技术包括储能元件的接入以及控制策略的优势与不足分别做了总结。由于燃料电池输出低频纹波会降低其运行效率,并影响使用寿命,对三种常见低频纹波抑制方法:电容滤波法、阻抗插入法和有源滤波法,分析了其原理以及存在问题。最后对燃料电池发电系统研究现状做了总结并展望了其未来的发展趋势。 展开更多
关键词 燃料电池 系统架构 能量管理 低频纹波抑制
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低输入电流纹波大升压比差动Boost型逆变器研究
8
作者 陈艳慧 汪达鑫 屈艾文 《电源学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期57-65,共9页
为减少功率变换级数以及低频纹波对输入直流电源的影响,具有大升压能力和低输入纹波的单相逆变器具有重要的研究意义。深入研究了大升压比差动Boost逆变器电路拓扑、纹波抑制策略、电流纹波回路、输入电流反馈和输出电压复合控制策略。... 为减少功率变换级数以及低频纹波对输入直流电源的影响,具有大升压能力和低输入纹波的单相逆变器具有重要的研究意义。深入研究了大升压比差动Boost逆变器电路拓扑、纹波抑制策略、电流纹波回路、输入电流反馈和输出电压复合控制策略。在传统波形控制基础上,通过输入电流反馈在输出滤波电容上叠加低频偶次电压,进一步减小输入电流中相应偶次谐波分量,使逆变器输出侧低频脉动功率在输出滤波电容与负载之间传递,阻断其向输入源传递;采用前馈与比例积分控制策略提高输出电压质量和输入电流质量。不同负载下的实验结果验证了此变换器的可行性。 展开更多
关键词 大升压比 低频纹波抑制 输入电流反馈 单相逆变器
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一种基于改进模块化多电平换流器的中压风电系统及其控制方法 被引量:7
9
作者 关维德 黄守道 黄小庆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第16期3782-3791,共10页
模块化多电平换流器(MMC)的电容电压低频纹波问题限制了其在直驱永磁风力发电等低频工作场合的应用。针对此问题,提出一种基于改进MMC的中压风电系统拓扑结构及其控制方法,与传统的基于"高频共模电压+高频电流注入"的低频纹... 模块化多电平换流器(MMC)的电容电压低频纹波问题限制了其在直驱永磁风力发电等低频工作场合的应用。针对此问题,提出一种基于改进MMC的中压风电系统拓扑结构及其控制方法,与传统的基于"高频共模电压+高频电流注入"的低频纹波抑制方案相比,所提方案不会带来共模电压影响问题。首先阐述系统的总体结构特点以及专用高频能量通道在系统中的作用及其设计原则,然后深入分析通过高频电流抑制MMC电容电压低频纹波的工作机理,接着介绍系统的控制方案及详细控制方法,最后在Matlab/Simulink平台上建立5MW/10k V中压风力发电系统进行仿真研究,并搭建2k W实验平台进行实验验证。仿真和实验结果证明了所提方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 风力发电 中压 电压低频纹波抑制
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差动Boost局频环节逆变器输入电流低频纹波抑制
10
作者 雷永桂 陈艳慧 陈道炼 《磁性元件与电源》 2020年第9期160-164,共5页
简述了逆变器输入电流低频纹波抑制的发展与研究现状、差动Boost直流变换器型高频环节逆变器的电路拓扑,及独立电压瞬时值反馈控制策略。分析了独立控制电压瞬时反馈控制时的输入电流,在此基础上提出了波形控制策略来抑制输入电流低频... 简述了逆变器输入电流低频纹波抑制的发展与研究现状、差动Boost直流变换器型高频环节逆变器的电路拓扑,及独立电压瞬时值反馈控制策略。分析了独立控制电压瞬时反馈控制时的输入电流,在此基础上提出了波形控制策略来抑制输入电流低频纹波方法。仿真结果表明,该方案可以有效的抑制差动Boost直流变换器型高频环节逆变器的输入电流纹波,具有无需额外的器件,成本低等优点。 展开更多
关键词 差动 BOOST 高频环节逆变器 输入电流低频纹波抑制 波形控制
原文传递
多端口分布式新能源输入低频电流纹波抑制 被引量:2
11
作者 胡开元 华科 +1 位作者 王智超 邵京伟 《电力电子技术》 北大核心 2023年第2期101-104,共4页
为实现对分布式新能源输入低频电流纹波的有效抑制,提出了一种应用于分布式新能源发电的多端口两级式DC/AC逆变器及其控制方法,其中输入直流源提供负载功率所需的直流分量,第三端口提供负载交流功率纹波。详细分析了所提三端口两级式逆... 为实现对分布式新能源输入低频电流纹波的有效抑制,提出了一种应用于分布式新能源发电的多端口两级式DC/AC逆变器及其控制方法,其中输入直流源提供负载功率所需的直流分量,第三端口提供负载交流功率纹波。详细分析了所提三端口两级式逆变器的拓扑结构及其工作模式,讨论了为实现输入低频电流纹波抑制所需的电路关键参数计算方法及系统控制策略。最后通过搭建的95 W原理样机对所提拓扑及其低频电流纹波抑制策略开展了实验验证,实验结果证明该拓扑能够在实现纹波消除的同时获得高质量的输出波形。 展开更多
关键词 两级式逆变器 多端口 低频电流纹波抑制
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具有低频电流纹波抑制功能的电流型桥式光伏微逆变器 被引量:3
12
作者 阚加荣 陈瑞颖 +2 位作者 周磊 吴云亚 冯赛非 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期129-141,共13页
合理的低频电流纹波水平能有效增加微逆变器的寿命,提高光伏电池的输出功率。文中提出一种器件复用的电流型桥式变换器,作为两级式光伏微逆变器的前级,针对该变换器提出了一种双占空比调制策略,分析了在该策略下变换器的工作原理,在此... 合理的低频电流纹波水平能有效增加微逆变器的寿命,提高光伏电池的输出功率。文中提出一种器件复用的电流型桥式变换器,作为两级式光伏微逆变器的前级,针对该变换器提出了一种双占空比调制策略,分析了在该策略下变换器的工作原理,在此基础上提出了一种可实现光伏电池侧低频电流纹波抑制的策略。分析了变换器的小信号模型,分别设计了升压电感电流内环、光伏电池电压外环以及低压侧电压环的调节器参数,并通过根轨迹验证了在整个光伏电池运行范围内变换器均能稳定运行。实验样机运行结果验证了分析与设计参数的正确性。 展开更多
关键词 微逆变器 电流型桥式变换器 低频电流纹波抑制 双占空比调制 谐振控制器
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基于功率预测的光伏微逆变器低频电流纹波抑制策略 被引量:2
13
作者 阚加荣 潘晓明 +3 位作者 王锐 吴云亚 吴冬春 刘丹丹 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期127-133,183,共8页
随着单块光伏电池输出功率越来越高,以反激电路为基础的传统光伏微逆变器(PM)难以达到高效率,因此以桥式电路为基础的PM越来越受到重视。文中提出一种较小容值的桥式PM及其基于功率预测的输入侧低频电流纹波抑制方法。该方法取消了传统... 随着单块光伏电池输出功率越来越高,以反激电路为基础的传统光伏微逆变器(PM)难以达到高效率,因此以桥式电路为基础的PM越来越受到重视。文中提出一种较小容值的桥式PM及其基于功率预测的输入侧低频电流纹波抑制方法。该方法取消了传统的电流内环,而且保证变换器的输出功率能够在一个开关周期时间内实现快速跟踪。考虑到实际参数与检测值的误差,所提功率预测方法仍具有很好的稳定性与鲁棒性。通过建立系统的小信号模型,设计了电压外环的调节器参数,使得电压环具有较大的带宽。实验结果证明了所提PM性能优良。 展开更多
关键词 桥式微逆变器 低频电流纹波抑制 功率预测 电流断续模式 移相控制
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基于单级全桥PFC的低纹波LED驱动电源分析与研究 被引量:1
14
作者 苏锦文 林国庆 《中国照明电器》 2018年第5期25-28,共4页
提出了一种基于单级全桥PFC的低纹波LED驱动电路拓扑及其控制策略。利用钳位电路抑制了全桥PFC电路的母线电压尖峰,并将钳位电路与反激变换器结合构成纹波抑制电路,通过控制反激变换器输出电流纹波,使其与主电路电流纹波相位相反、幅值... 提出了一种基于单级全桥PFC的低纹波LED驱动电路拓扑及其控制策略。利用钳位电路抑制了全桥PFC电路的母线电压尖峰,并将钳位电路与反激变换器结合构成纹波抑制电路,通过控制反激变换器输出电流纹波,使其与主电路电流纹波相位相反、幅值相近,达到削峰填谷的作用,实现了对输出侧低频电流纹波的抑制。详细分析了该电路拓扑的电路组成、工作原理及低频纹波抑制机理,并通过仿真软件搭建了仿真模型,验证了理论设计的可行性。 展开更多
关键词 单级全桥 功率因数校正 低频电流纹波抑制
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