超级电容均压与故障检测技术研究

<正>随着新能源技术的发展,微电网作为可再生能源接入电网的一种形式已经成为发展趋势。为消纳风光等电源的随机性和间歇性,储能系统成为微电网中不可或缺的重要组成部分。基于新一代电力电子技术的超级电容储能系统具有响应速度快,部署灵活,效费比高等优点,具有广阔的发展前景。但是,由于超级电容具有能量密度低、单体电压低等缺点,在电网中应用需要解决大规模集成问题。在超级电容规模化集成使用技术中,需要解决大量串联的超级电容电压不均、故障难     

多路电源任意电流分配控制系统

 针对目前电源供电模块受功率大小影响的不足,提出了解决方案。设计出一种由三路DC/DC变换器并联组成的输出电流任意比例分配的电源供电模块。整个系统由DC/DC变换器、采样电路、控制电路、按键显示电路等模块组成。开关电源三路主回路都输入12 V DC,通过升压斩波电路,变换为20~30 V DC输出;主控制器为STC12C516S2单片机。主控制器和TL494以双闭环形式控制DC/DC变换电路,既能通过电压反馈控制稳定输出电压,又能通过电流反馈对输出电流任意分配比例控制。且该系统还有过流保护功能。     

基于功率控制的三相电压型PWM整流器控制器设计

提出基于功率控制的三相电压型PWM(pulse width modulation)整流器控制器设计方法。根据能量守恒原理建立的VSR(voltage source rectifier)数学模型可通过忽略回路电阻及电感充放电所消耗的能量等效成线性定常系统。系统外环采用电容储能控制,内环采用电流控制,同时引入直流负载功率补偿,实现对电容储能变化率的直接控制。电流内环采用前馈解耦PI(proportional-integral)控制,将内环等效成一阶惯性环节。电容储能外环采用PI控制,利用代数分析及根轨迹分析,提出外环PI参数的设计方法。VSR系统整体等效为二阶系统。仿真结果表明：本文所提出的控制器设计方法能使得VSR达到优异的性能。     

无土栽培供液定时器

本文介绍一种小型、简易供液定时器。这种定时器经实际使用性能稳定并育以下特点:①成本低,全套元件只需10元钱左右;②由于采用电容降压,可控硅输出;因而体积小;③定时精度较高,自动工作、停止,误差可控制在30秒内;④根据可控硅的型号不同,负载功率可从1瓦到10瓦中选择。一、工作原理定时器采用方波信号发生器,接通电源后,NE555的2,6端对地为低电位,3端输出高电位,双向可控硅导通,电机工作。电机工作时,电源通过R_3、D_7向电解电容C_3充电,充电电压达到电源电压2/3时,NE555 3端输出低电位,可控硅关闭,电机     

外加驱动控制法在Buck变换器非线性现象控制中应用

针对电压模式控制Buck变换器运行时参数变化导致系统出现分岔和混沌等非线性现象问题,结合Buck变换器电路结构及其精确状态方程模型,运用Matlab/Simulink软件建立仿真模型并加驱动控制信号,通过控制信号幅值及相位调节,使系统达到最优非线性控制结果。仿真结果表明,当系统电路参数变化时,采用外加驱动控制法可有效抑制系统中非线性现象,系统稳定运行,通过搭建电压模式控制Buck变换器实验平台验证该方法对控制非线性现象具有可行性。     

基于MWR-SPWM三相逆变器工作方式分析

文章分析基于不可控三相整流逆变器带感性负载时负载向直流侧倒灌电流的方式,得出逆变器的三相输出电压的大小只与直流侧电压的大小有关,而与负载的大小无关,为设计一种仅通过PWM来消除输出电压中的谐波而不用或仅用一很小的直流连接电容的新型MWR-SPWM逆变器奠定了基础。     

基于MPS4021的30W LED驱动电源设计

随着LED技术的日益成熟，LED已经被应用到很多领域，特别是在大功率商业照明领域，LED凭借其具有节能、长寿命、可靠性高、低成本等优点，充分地展现出高性价比的特点。本文设计一种反激式原边反馈低成本方案的驱动电源，在100-240V电压范围内输出电流精度达到±5%，功率因数大于0.9，效率大于85%，并具有过压、短路保护功能。通过分析其工作原理并对具体参数给出详细的计算过程。对LED驱动电源工程师在设计的过程中具有一定的参考价值。     

一种新型农业纳网DC-DC变换器的研究

针对农村电网具有负载种类复杂多变、使用无规律、受大电网波动影响较大等特点的问题,本研究提出了农业纳网的概念,将发电、储能、控制系统及负载结合成整体,看作大电网的一个负载,使其可以与大电网并网运行,也可以在大电网出现故障时主动与电网断开孤网运行,从而保证对农村用户的持续可靠供电。并提出了一种新型LLC谐振式DC-DC变换器,使农业纳网发电系统能够在较宽的负载范围内向用户及储能系统高效供电,从而适应农村负载特性。最后研制了一台5 k W功率等级的变换器样机,通过试验验证本研究所提出变换器的有效性。     

一款亮度可控的白光LED驱动芯片设计

21世纪以来,LED正在取代LCD成为便携式电子设备产品的主要背光器件。本款亮度可控的白光LED驱动芯片采用了DC-DC Boost变换器的架构,PSM/PWM的调制方式,通过控制反馈脉冲的占空比调节输出电流强度,从而实现对于白光LED的亮度控制。该芯片可驱动3~6个串联白光LED,电压输入范围为3.0V~4.5V。并且,本芯片还集成了I2C总线接口,使得芯片可受外部数字设备控制,增加了芯片的灵活性。     

一种便携式棉花打顶机的设计与研究

该文系统介绍了一种基于双向DC-DC变换器的便携式棉花打顶机。本设计由可控硅构成静态开关,当电池对棉花打顶机作为的负载进行放电时,DC-DC变换器以Boost工作模式运行;当220V家用电源对电池进行充电时,DC-DC变换器以Buck工作模式运行,从而实现电池的充放电功能。由此设计出一种手持式小型棉花打顶机,极大提高棉花打顶机的便携性。本设计具有低成本、高性能、结构简单、控制方便等优点。     

面向棉田灌溉的光-储联合供电系统设计

针对新疆南疆偏远地区棉田灌溉用电需求受限问题，考虑充分利用当地良好的光照资源，设计了一种面向棉田灌溉的光-储联合供电系统。该系统主要由光伏发电单元、双向DC-DC变换器、变流环节及储能模块等构成，在设定系统参数的同时进行了系统控制策略设计，并利用Simulink仿真平台搭建了系统仿真模型。仿真结果表明，该系统不仅能够快速响应光伏功率跟踪、维持储能蓄电池充放电状态平稳，而且可以实现交流输出电压，符合棉田灌溉负荷的用电要求。     

半桥型充电机抑制输出电流畸变控制策略

本文研制的纯电动汽车用充电机,采用单相半桥逆变电路作为主回路,针对半桥逆变器电容中点电压偏移,引起输出电流畸变的问题,从理论上分析电容中点电压偏移量与频率、负载轻重、电容大小以及桥臂开关管导通时间之间的关系,提出了一种基于占空比和频率分段调节的抑制电流畸变控制策略。样机试验结果表明,该控制策略有效地减小电容中点电压偏移,抑制了输出电流的畸变。     

主动配电网复合储能技术研究

本文以蓄电池和超级电容组成复合储能接入配电网为研究对象,考虑复合储能的特性构建一种新的接入拓扑。复合储能采用电压型的半桥电路,直流母线采用全桥变换器,三个端口通过高频变压器连接在一起。该接入拓扑具有较少的元件、较长的蓄电池寿命和高的能量密度和功率密度。本文给出了此拓扑的稳态数学模型、功率传输模型和小信号模型,提出采用低通滤波器原理的控制策略。最终,通过仿真和实验验证了这个拓扑的稳态工作情况和控制策略的可行性。     

基于单片机的直流数控电压源设计

介绍了一款以MCU-51系列单片机为控制单元实现对电源电路输出电压控制的简易直流数控电压源设计方案。该方案通过MCU-51控制D/A的输出电压的大小,MCU-51按键设置输出电压数值,并送D/A转换器。D/A输出与参考电压比较后送出控制信号以调整稳压电源输出电压的大小,同时送数显系统进行显示。     

考虑寄生参数的移相全桥变换器恒压恒流自切换控制

由于电化学电源的负载变化范围比较大,寄生参数的影响不可忽略,故常用的内外双环控制难以满足恒压恒流输出的要求。为此,以移相全桥变换器型低压大电流电化学电源为研究对象,建立了考虑寄生参数的移相全桥变换器的高阶小信号模型,分析了电路寄生参数对控制系统的影响。然后给出了高阶小信号降阶方法,以简化控制系统的设计,并在此降阶模型基础上设计了恒压恒流自切换控制系统,保证了系统在负载变化情况下稳定工作。最后制作了一台15V/2000A/30kW的样机,仿真和实验证明了此控制方法的可行性。     

基于ZigBee网络的气体监测报警系统设计

针对现有气体监测系统的不足，提出一种基于ZigBee技术的气体监测报警系统。该系统采用TI公司的CC2430作为主控芯片，终端节点通过MQ-9气体传感器的负载电压变化来判断气体是否超标，并驱动蜂鸣器和LED指示灯闪烁报警，同时通过ZigBee网络发送警报消息至协调器节点，协调器节点收到警报消息后，通过协调器串口连接的GSM模块，将气体超标警报消息发送至用户手机。     

支持热拔插的高效率电荷泵设计

提出了一种高效率的电荷泵电路结构,在相同输入电压条件下,其输出电压比传统电荷泵高出1个阈值电压.此外,针对传统电荷泵电路在上电过程中存在浪涌电流的缺点,设计了一个两级限流电路,实现电荷泵电路的软启动,确保芯片在热拔插过程中,不会影响输入电源线上的其他芯片的正常工作.芯片测试结果表明在电源电压为2.7 V、负载电容为4.5μF、负载电阻为600Ω的条件下,提供4.8 V的输出电压,上升时间约为36 ms,实现可靠性工作,效率最高达到83%.     

新型零电压开关双向直流变换电源

一个用于中小功率的双向DC——DC变流装置,能将直流电压从24 V提升到240 V,也可以将240 V直流电压变换成24 V。在变流器的两个桥式电路中间使用一个隔离变压器,在不增加电路器件的情况下,实现电能的双向传递,变流器通常工作在降压方式,主直流电源来自交流或燃料电池,主电源向负载提供电能的同时向蓄电池充电,在主直流电源故障的情况下,蓄电池替代主直流电源,向负载供电。使用适当的控制策略,实现元件的零电压开关。在对电源系统的工作原理进行理论分析的基础上,对其进行了仿真和实验验证,证明系统具有转换效率高、性能稳定和电路简单等特点。     

压气站辅机系统不间断应急电源的设计

天然气压气站辅机系统对压气机的稳定运行至关重要,辅机系统一旦失去电源势必会破坏压气机的稳定运行,甚至引发重大事故,故为其配备高性能应急电源(Emergency Power Supply,EPS)十分重要。对EPS储能模块的类型和模式进行了分析与对比,设计了适用于压气站辅机系统的超级电容和钛酸锂电池混合储能EPS,重点讨论了EPS系统的电路设计、直流充放电控制策略。以榆林压气站辅机系统调研参数为依据,利用MATLAB对设计电路进行了仿真分析,确定了超级电容与钛酸锂蓄电池的匹配容量,仿真结果表明:此类EPS能够保证压气站辅机系统失电后在规定的时间内正常工作。(图7,参21)     

浅析移相全桥ZVS DC/DC变换器待解决的关键问题

移相全桥ZVS DC/DC变换器是一种能够实现软开关和大功率能量变换的变换器。本文围绕移相全桥ZVS DC/DC变换器的特点,分析占空比丢失、ZVS的实现等关键问题,可用于变电所的改进。以便为设备提供更高效的电源。