【摘 要】
:
清洁能源对改善能源结构、保护生态环境、实现“碳达峰”“碳中和”具有重要意义,蓄电池、超级电容等储能装置能够保证新能源系统持续、可靠运行,在新能源系统中不可或缺。储能设备传输能量时,除了需要满足大功率、高效率的要求外,通常还需要具有较宽的端电压变化范围以适配充电效率高、对电池损害小的充电方式。因此有必要研究一种高效率、宽增益的DC/DC变换器。首先,分析了三相DC/DC变换器和磁元件应用的发展和现状
论文部分内容阅读
清洁能源对改善能源结构、保护生态环境、实现“碳达峰”“碳中和”具有重要意义,蓄电池、超级电容等储能装置能够保证新能源系统持续、可靠运行,在新能源系统中不可或缺。储能设备传输能量时,除了需要满足大功率、高效率的要求外,通常还需要具有较宽的端电压变化范围以适配充电效率高、对电池损害小的充电方式。因此有必要研究一种高效率、宽增益的DC/DC变换器。首先,分析了三相DC/DC变换器和磁元件应用的发展和现状。LLC谐振谐振变换器以其高频、高效和自然软开关的特性在DC/DC领域得到了广泛应用,但LLC谐振变换器为满足宽输出的要求,需要较小的励磁电感和很宽的频率变化范围,因此导致了效率降低及磁元件设计困难。为解决这一矛盾,将可变励磁电感的变压器引入三相LLC谐振变换器,并采用频率调制和改变励磁电感的复合控制的方式调节电压增益,提出了可变励磁电感三相LLC谐振变换器。然后,详细分析了三相LLC谐振变换器的工作原理和可变励磁变压器的工作原理,建立了可变励磁变压器的模型,通过基波分析法得到了变换器的增益特性,并确定了控制策略,即增益较低时励磁电感最大并采用调频调制,保证变换器效率。在增益较高时固定开关管开关频率减小励磁电感值,实现调频范围的减小和增益的提高。提出了励磁电感可变的LLC谐振变换器和可变励磁变压器的设计流程,并根据此流程计算和设计了变换器参数和可变励磁变压器。采用Maxwell有限元仿真工具,对可变励磁变压器进行了仿真,得到了变换器工作时磁芯的运行状态,验证了整体设计的正确性。最后,完成了可变励磁电感三相LLC谐振变换器的硬件设计和软件设计。搭建了输入为400V,输出280~420V、功率为2.7k W的实验平台并进行了实验验证。实验结果表明,三相LLC谐振变换器在可变励磁的参与下有效扩展了增益范围,在整个工作范围内具有较高的效率,峰值效率为97.7%,协调了LLC谐振变换器的效率、调频范围和增益范围之间的矛盾。
其他文献
旋转机械作为现代工业中的重要生产设备,往往在工业生产中承担着关键作用,其一旦发生故障,将导致巨大的停机损失,其中旋转机械的许多停机案例都由滚动轴承失效所导致,因此对滚动轴承的状态监测和故障诊断具有重要意义。然而,传统的采样定理会导致滚动轴承故障信号采样数据量往往巨大,无法满足故障诊断需求,且其早期故障特征微弱,在强背景噪声和复杂传输路径的干扰下故障特征难以被检测,增加了故障信号提取的难度,所以如何
近年来随着传统能源日益紧缺,新能源光伏发电得到了快速的发展。逆变器作为光伏发电系统不可或缺的部分其性能尤为重要,而共模漏电流与升降压逆变问题一直是光伏逆变器技术研究的关键。针对这些关键技术问题本文提出一种单级单相共地型Zeta逆变器,在保证有效抑制共模漏电流的前提下实现升降压逆变。本文首先对单相光伏并网逆变器漏电流的产生原因与抑制策略进行分析,并基于此总结出共模漏电流的抑制方法,通过引入一些典型的
本文以滚动轴承为研究对象,结合信号处理方法和深度学习知识,从多元信号特征提取的优越性、深度学习特征识别的准确性、诊断模型的实用性几个方面开展课题研究,并通过多个滚动轴承数据集验证所提方法的适用性。本文的研究重点有以下几个方面:(1)分析多元变分模态算法的分解原理,验证该算法的模态对齐、高斯滤波和准正交特性。针对算法的不足分析改进方向,为下一步多元信号故障特征提取做准备。(2)针对多元变分模态分解算
为提高沥青路面回收材料(RAP)的利用效率和应用水平,利用实验室自主合成的温再生剂与新沥青混合制备温再生沥青,并设计拌制温再生沥青混合料;采用黏温曲线法预估拌和、体积参数法验证拌和及成型温度;马歇尔设计法确定RAP掺量为50%、60%和70%的最佳沥青用量;分别采用车辙试验、低温小梁弯曲试验和冻融劈裂试验对温再生沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能进行评价,并与相同配合比条件下热再生沥青混合
基于智能化工程管理技术,开展对建筑工程管理方法的设计研究。结合建筑工程概况,明确智能化系统工程项目集成管理思路,并按照构建建筑工程管理目标函数、基于智能化工程管理技术的工程项目数据采集与集成、大数据辅助建筑工程策划与管理等具体应用流程,实现对该建筑工程的管理。
随着越来越多的非线性负载接入电网,带来了电网侧电压电流相位不同以及电网侧电流谐波过大等问题。为了解决谐波污染,功率因数校正(PFC)技术被广泛应用到电力电子设备当中。在功率因数校正电路中,通常采用不控整流桥加DC-DC电路的形式,存在较大的二极管导通损耗,因此许多学者对无桥型PFC拓扑进行了相关研究。同时,电网侧瞬时输出的功率为脉动功率,这与PFC电路输出端需要的恒值功率不符。通常会在输出端并联一
为达成“双碳”目标,如何进行高效的电能利用逐渐成为研究学者们日益关注的热点问题。双PWM(Pulse Width Modulation,PWM)变换器系统作为电能变换装置,与电能利用率的提高紧密相关。针对提高变换电路对不平衡电网适应能力的需求,本课题首先对不平衡电网工况下的电网同步方式进行研究,为了提高二倍频锁相环技术的频率自适应能力,提出了简化结构的二倍频锁频环方法,并对于它在不平衡工况下频率输
能源与环境挑战的大背景下,“双碳”等国家政策的加持使得发展前景本就广阔的光伏逆变器更加大有可为。本文以单级单相非隔离逆变器为研究出发点,针对当前拓扑升降压能力有限、结构及控制冗杂、无源器件多造成系统偏离轻量化和小型化等问题进行分析研究。本文在着重研究单级单相非隔离型Buck-Boost逆变器的基础上,给出了一种无电解电容的单级单相Buck-Boost逆变器。通过进行拓扑结构对比以及运行和控制原理分
因工业的污染以及资源消耗的加剧,寻找新型的环保能源替代化石能源迫在眉睫。光伏逆变器作为新能源发电的重要一环,中小功率的户用光伏逆变系统往往采用电压型逆变器。但电压型逆变器存在电解电容寿命低、防短路能力差等缺点,故本文选择采用串联解耦的电流型逆变器。电流型逆变器在中小功率的系统中,因存在直流侧电流的二倍频纹波脉动,往往需要采用大电感,存在成本过高、体积大的问题。本文首先通过对逆变器输入侧与输出侧两侧
由分布式电源组成的微电网因其能有效吸纳和整合多种可再生分布式能源,减少环境污染以及高效利用能源,得到快速发展和广泛应用。然而当遭受短时故障,逆变型分布式电源(Inverter-Based Distributed Generators,IBDGs)受接口逆变器控制,极易产生过流损坏开关器件,同时大面积IBDGs脱网,将不利于微电网故障恢复。为保证供电系统可靠性,应对IBDGs控制策略进行研究和完善,