电动汽车新型超级电容能量管理系统设计

设计了一种应用于电动汽车的新型能量管理系统,分析了基于超级电容的双向DC-DC变换器原理.在分析电动汽车运行特性的基础上设计了该能量管理系统的控制策略.系统在电机控制部分采用相电流闭环控制,在双向DC-DC变换器部分采用电压、电流双闭环控制.     

基于广义状态平均法的双有源全桥变换器建模

双向DC-DC变换器是电动汽车和新能源发电技术中的关键装置,对其精确、高效地控制具有重要意义。其中,建立双有源全桥双向DC-DC变换器的精确动态数学模型是设计高性能指标控制器的关键环节。首先阐述基于傅里叶变换的广义状态空间建模方法 ;然后,根据双有源全桥DC-DC变换器的时域状态描述,应用广义状态空间平均法分析双有源全桥变换器稳态特性,并建立动态小信号模型;最后,通过仿真实验比较广义状态空间平均法、状态空间平均法建模与实际拓扑稳态输出的误差,验证利用广义状态空间法所建模型更精确、可靠,为拓扑控制器设计提供理论分析依据。     

两相交错并联双向DC-DC变换器研究

对一种两相交错并联双向DC-DC变换器进行i了研li究，变换器由两个半桥拓扑交错并联构成，采用电压、电流双闭环控制。首先介绍变换器电路结构和工作原理，然后通过MATLAB/Smu变换器可以实现稳定的能量转换，交错并联能有效减小纹波，变换器在双闭环控制下均流效果好响应速度快、抗干扰性强，对于实现稳定可靠双向DC-DC变换的相关领域具有研究意义。     

基于混杂控制算法的双向DC-DC变换器控制

双向DC-DC变换器由于功率开关切换和双向能量流动而呈现典型的混杂特性。该文依据双向DC-DC变换器的状态方程,分别建立了Buck与Boost工作模式下的混杂自动机模型,并提出了双向DC-DC变换器的混杂控制算法。运用Matlab/Stateflow对双向DC-DC变换器混杂控制系统进行仿真,通过与传统的PI控制策略进行对比,结果表明该文提出的混杂控制算法响应速度更快、控制进度更高,具有重要的理论和工程价值。     

基于TMS320F2812的光伏发电系统用双向DC-DC变换器

介绍了独立太阳能光伏发电的意义,采用非隔离型Boost/Buck拓扑结构为主电路拓扑,重点分析了主电路的工作原理。设计了基于TMS320LF2812的控制系统硬件电路、控制系统软件及数字PID控制器,给出了基于数字化控制的双向DC-DC变换器的充放电试验、升降压快速切换试验及其技术参数。数字化控制双向DC-DC变换器实现了太阳能板、蓄电池二者之间的稳定充放电及其快速切换。     

DC-DC功率变换器中非线性现象的仿真研究

DC-DC开关变换器中蕴涵着丰富的非线性现象,混沌与分岔在变换器中存在着一定的产生机理和表现形式.对两种基本拓扑结构DC-DC变换器Boost、Buck的非线性现象进行了仿真研究,建立了两种变换器的离散迭代映射模型和精确开关模型,经过数字仿真,验证了存在于DC-DC变换器中的分岔和混沌现象.对闭环控制Boost变换器,深入分析了采用离散迭代模型和精确开关模型后仿真结果的差异及原因.所采用的数值仿真方法为DC-DC变换器的电路参数优化提供了理论工具.     

车用双向DC-DC变换器的仿真研究

该文分析了一种零电压（ZVS）双向DC-DC变换器。变换器由两个对称半桥组成，功率传输由相移脉宽调制方式控制。它可以不用辅助电路就可以实现开关的零电压通断，而且所用设备少、转换效率高和控制电路简单。此变换器主要用于混合动力汽车燃料电池的辅助启动，因为它需要一个双向DC-DC变换器来实现自身的冷启动和能量的反向回馈。该文详细地介绍和分析了变换器的工作原理和主电路参数设计，给出零电压开关的条件。最后给出了仿真结果。     

基于DSP智能控制车载软开关电源系统的设计

介绍了一种基于DSP控制车载软开关电源系统。该电源系统引入软开关技术减小功率器件开关损耗,设计了一种基于全桥移相DC-DC软开关变换器的数字化逆变车载电源,控制系统以DSP为控制核心采用电压模糊PI自校正控制电压外环与带电流峰值限制控制电流内环的双闭环控制模式。     

基于自激移相调制的LLC变换器特性分析

;首先,研究了基于自激移相调制的全桥LLC谐振变换器的工作原理,采用基波分析法对该变换器进行了建模分析,推导出变换器的增益表达式;其次,分析了基于自激移相调制的全桥LLC谐振变换器的稳定性,确定了变换器稳定工作的条件;最后,通过仿真验证了基于自激移相调制的全桥LLC谐振变换器的优良性能。     

一种准Z-源DC-DC变换器的建模与控制

分析了准Z-源DC-DC变换器在稳态时的工作原理,根据状态空间平均法建立了准Z-源DC-DC网络在电流连续工作模式下(CCM)的交流小信号模型,并对模型进行分析,获得控制至输出的传递函数,实现了输出电压闭环控制。最后建立了实验样机,进行了实验验证。     

基于移相控制的单相DAB与三相DAB对比分析

为了分析比较在同一传统控制方法下高频隔离单相DC-DC变换器和高频隔离三相DC-DC变换器的运行特性,首先对基于传统移相控制的单相双主动桥式DC-DC变换器(DAB)和三相DAB进行了比较,详细介绍传统移相控制下单相DAB与三相DAB的工作原理,给出工作模式分析;其次,建立单相DAB与三相DAB传输功率以及回流功率的数学模型,经分析可知在传输功率相同的情况下,三相DAB回流功率更小,功率传输效率更高.     

A new variable-mode control strategy for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range

This paper proposes a new variable-mode control strategy that is applicable for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range. This control strategy incorporates advantages from full-bridge LLC resonant converters, half-bridge LLC resonant converters, variable-frequency control mode, and phase-shift control mode. Under this control strategy, different input voltages determine the different operating modes of the circuit. When the input voltage is very low, it works in a full-bridge circuit and variable frequency mode (FB_VF mode). When the input voltage rises to a certain level, it shifts to a full-bridge circuit and phase-shifting control mode (FB_PS mode). When the input voltage further increases, it shifts into a half-bridge circuit and variable frequency mode (HB_VF mode). Such shifts are enabled by the digital signal processor (DSP), which means that no auxiliary circuit is needed, just a modification of the software. From light load to heavy load, the primary MOSFET for the LLC resonant converter can realize zero-voltage switching (ZVS), and the secondary rectifier diode can realize zero-current switching (ZCS). With an LLC resonant converter prototype with a 300 W rated power and a 450 V output voltage, as well as a resonant converter with 20–120 V input voltage, the experiments verified the proposed control strategy. Experimental results showed that under this control strategy, the maximum converter efficiency reaches 95.7% and the range of the input voltage expands threefold.     

ZVZCS全桥PWM DC-DC变换器的小信号建模方法

针对ZVZCS全桥PWMDC-DC变换器的软开关工作,分析了变压器漏感和辅助谐振电路对变换器动态特性的影响。在PWM开关等效模型的基础上,结合变换器谐振电路的工作特点,提出了一种ZVZCS全桥PWMDC-DC变换器小信号分析方法,这种建模方法适用于不同类型的ZVZCS全桥变换器。通过对小信号传函幅频及相频特性的分析,证明了这种小信号分析方法具有物理意义清晰、计算简单等优点。应用这种小信号模型,依据变换器的动态性能指标对ZVZCS全桥PWM变换器中谐振元件的参数进行设计,可以使这种软开关变换器的性能得到进一步的提高。     

一种新型三电平直流变换器的仿真研究

文章提出了一种新型的隔离式三电平直流变换器的拓扑,它是在传统的两电平变换器的基础上提出来的.在这种新型拓扑中,每个开关管的电压应力都比两电平时降低了一半,并且滤波器的体积也明显减小,使其更适用于高电压大功率场合,且拓扑极具对称性,这样方便了工作原理的分析及控制电路的设计.文章以SEPIC三电平直流变换器为例,分析了该变换器的工作原理,给出了控制策略.通过仿真结果,验证了工作原理和控制策略的正确性,比如电压应力低等特点.     

基于数字控制单相PFC系统的研究

功率因数校正技术是抑制电网谐波电流,提高功率因数的有效方法。本文设计了一款基于TMS320LF2407的平均电流控制型的数字控制单相Boost-PFC控制器,研究了电压电流双闭环数字控制回路的设计方法,除此之外,还在Matlab/Simulink中建立了该数字控制PFC(Power Factor Correction)控制器模型,并对其性能进行了仿真研究。     

平均电流控制模式负载点电源(POL)的控制系统设计

设计了一种基于MAX5060并采用平均电流控制模式的DC/DC变换器的控制系统。该变换器为输出电压可调的负载点电源(POL),采用大信号系统和小信号系统相结合的方法设计控制回路。详细分析了电源的控制系统设计。     

双向DC-DC变换器拓扑结构的设计及仿真

传统的单相双向DC-DC变换器虽然结构简单,但当电流纹波超过两倍负载电流时会导致开关器件通态损耗过大,同时主电感电流纹波过大会造成磁芯损耗.本文设计了一种多相拓扑结构的变换器,该变换器通过磁耦合技术,采用电流交迭减小纹波,进而减小磁芯的损耗.通过Simulink对单相变换器和两相变换器模型进行仿真,论证了改进后变换器的优越性.     

无源控制下的动力电池多路均衡技术研究

针对当前动力电池均衡方案响应太慢、效率不高的问题,设计了一种基于反激变换器的多路均衡电路,该电路仅在常用双向均衡拓扑的基础上加上均衡电阻和旁路开关,即能实现多路能量转移.建立了带有源负载时的功率模块状态空间模型,根据非线性无源控制的相关理论,判定功率模块为线性无源,设计了无源控制器.引入无源控制后,均衡电流得到很好的控制,Matlab/Simulink仿真结果表明,无源控制下的多路均衡方案能进一步提高均衡响应速度,降低系统损耗.     

A new controller for DC-DC converters based on particle swarm optimization

We propose a new controller for DC-DC converters based on particle swarm optimization (PSO). This new converter controller uses the PSO optimization method to directly control, by itself, the output voltage of a boost DC-DC converter. In order to validate and qualify the proposed converter controller, we analyzed and implemented some variants of the PSO algorithm, namely the standard PSO and the global local best PSO. The proposed converter controller was then compared with a variant of the classic PI controller with anti-windup, for different operational conditions. The three controllers compared in this work were implemented in the microcontroller TMS320F28027 by using the code composer studio from Texas Instruments. The results show that the proposed controller exhibits better behavior in terms of settling time and overshoot. Unlike most popular DC-DC converter controllers, the proposed controller does not require any sort of optimal parameter determination.