多线圈耦合WPT系统效率优化控制策略研究

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针对多耦合无线电能传输(WPT)系统存在的高传导损耗现象,提出了一种基于扰动观测法的多线圈耦合WPT系统最大效率跟踪控制策略。此处首先建立了多耦合WPT系统等效电路模型,在系统谐振的情况下,分析了系统整体传输效率与源端电压有效值之比的关系;再根据系统效率模型,以系统效率最优为目标,通过比例积分(PI)闭环实现副端恒功率控制,采用扰动观测法配合移相控制实现源端等效阻抗匹配,最后搭建了基于碳化硅器件的WPT样机模型,实验证明所提方法在不需要源、副端通信的情况下,可以实现多耦合WPT系统的最大效率跟踪控制。
其他文献
此处提出了一种用于电路仿真的碳化硅肖特基二极管(SiC SBD)模型,并且详细提取了模型参数。该模型精确考虑了二极管的反向I-U特性,并且简化了电阻温控模型。模型中的电压控制电流源被分为两个电流源,正向偏置电流源和反向偏置电流源。所提出模型的参数均从数据表中提取。PSpice电路仿真软件已经实现了提出的新模型。与传统的PSpice仿真模型相比,该新模型的准确性更高。同时,此处建立了一个降压变换器来比较SiC SBD和硅(Si)二极管的性能。
传统Boost与Cuk变换器电压应力低,电流纹波大,故提出一种Boost-Cuk组合变换器拓扑。同时用倍压单元替代输入电感,并将输入与输出电感进行磁集成,得到含倍压单元的磁集成Boost-Cuk组合变换器。分析了电容值不同时的电路工作模态,给出了电压增益和电压应力,可知电压增益明显提高;同时选择最佳方式进行集成,并给出了设计准则,电流纹波得到了明显减小,也减小了变换器的体积。并分析了电容不平衡引发的二极管的尖峰电流,以此来选择合适的器件,仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。
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无线电能传输(WPT)是一种方便灵活的电能传输方式。目前对车载电池的充电多采用先恒流(CC)再恒压(CV)的充电方式。在WPT系统中,逆变器的零电压开关(ZVS)技术能进一步提高系统效率。此处以串联-串联(SS)型谐振式无线充电系统为研究对象,运用电路理论建立其等效电路模型,推导出系统电压增益和跨导增益关系表达式。采用变频移相控制策略分析无线充电系统分别工作在CV和CC模式时,逆变器工作在ZVS状态下的频率范围。通过理论分析发现,设置一定的移相角可以使系统的工作频率范围缩小,使无线充电系统工作在优化的频率
“更好发挥人大代表作用”主题活动开展以来,清远市各级人大创新开展“三进两问一拍”代表活动,围绕全面推进健康清远建设,组织各级领导干部进站、五级人大代表全员进站、人大特色工作进站,全面系统了解各级政府在保障人民群众身体健康、维护人民群众看病就医权益等方面工作情况,广泛开展代表“随手拍”活动,及时梳理问题线索,提出代表意见,推动群众“急难愁盼”得到有效解决,确保代表主题活动有新意、有抓手、有实效。
针对模块化多电平换流器(MMC)子模块(SM)电容电压波动问题,提出一种注入共模电压与环流的MMC SM电压波动抑制策略。首先通过注入共模电压使系统工作在较高调制比状态,然后根据半桥MMC SM的数学模型推导出注入共模电压后的桥臂功率解析式,从减小桥臂功率波动角度提出了一种高、低次环流抑制策略,实现注入共模电压与环流的MMC SM电压波动抑制。实验结果显示该策略可有效减少SM电容电压波动幅值。
针对模块化多电平换流器(MMC)子模块单元器件参数差异、并联损耗等原因导致的配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)直流侧电压不稳定问题,提出一种直流侧电压分层控制方法。通过电路的等效变换,建立基于MMC拓扑的D-STATCOM装置补偿电流和环流的数学模型,同时采用准比例谐振(PR)控制策略实现对指令补偿电流的跟踪和2倍频环流分量的抑制。通过对MMC模块整体、相间及各个单元分别控制,进而实现对直流电压的全局控制。最后,通过相关仿真和实验验证所提电流、电压控制策略的有效性。
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虚拟空间矢量调制(VSVPWM)在三电平变换器中点电位平衡控制方面性能优异,可在全工况内实现中点电位平衡。传统的虚拟矢量调制算法中仍采用查表法,占用大量的计算资源。为简化VSVPWM算法,此处基于虚拟空间矢量的空间对称性提出在旋转60°坐标系下的扇区划分和基本矢量作用时间计算。实验结果表明了简化VSVPWM算法的有效性和正确性。
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