基于带宽控制的有源式混合型脉冲电源设计

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针对脉冲电源的功率补偿问题, 提出了一种基于带宽控制的有源式超级电容器-蓄电池混合型脉冲电源.首先, 给出了脉冲负载的定义, 分析了其静动态特性;其次, 建立了混合型脉冲电源的数学模型, 介绍了其工作机理;进而, 设计了一种基于Butterworth二阶低通滤波器带宽控制的有源式混合型脉冲电源;最后, 在SIMULINK仿真环境下对所设计的脉冲电源进行理论验证, 同时搭建实验平台进行实验验证.仿真和实验结果表明, 所设计的脉冲电源充分满足了负载对能量和功率的双重需求, 超级电容器对蓄电池功率补偿效果明显, 在脉冲时刻承担了约1.7 A电流, 优化了蓄电池的放电过程, 使得蓄电池电流波动仅为0.5 A, 电流曲线近乎平滑.“,”In order to compensate the power of pulsed power source, an ultracapacitor-battery active hybrid pulsed power source is proposed based on the bandwidth control strategy. Firstly, the pulsed load is defined and its static and dynamic characteristics are analyzed. Secondly, the mathematical model of hybrid pulsed power source is established and its working mechanism is introduced. Thirdly, an active hybrid pulsed power source based on the bandwidth control of Butterworth second-order low-pass filter is designed. Finally, the hybrid pulsed power source is verified theoretically under the SIMULINK simulation environment, and an experimental platform is set up to verify the proposed pulsed power source. The simulation and experiment results indicate that the pulsed power source adequately meets the loadrequirements of both energy. The ultracapacitor has significant effect on the battery power compensation with 1.7 A current output at the pulse time, which optimizes the battery discharge process, so that the battery current fluctuation is only 0.5 A with the almost smooth current curve.
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