基于全桥串联谐振的电容器充电理论研究

分析研究了全桥串联谐振充电电源电路,通过求解电路动态方程,进一步推导分析,得出基于全桥串联谐振开关电源技术电容器恒流充电的理论通式,利用MATLAB仿真研究,对通式做了初步验证,对该领域的研究具有理论指导意义。     

什么是谐振电路

谐振电路是由电感线圈与电容器组合而成的电路。它有串联谐振电路和并联谐振电路之分。谐振电路可以对某一特定频率产生强烈“响应”,具有从众多不同频率的信号中选择出某一特定频率的功能。图1是LC串联形式,图2是LC并联形式。     

全桥LLC串联谐振的电容器充电电源的研究

研究一种新型的全桥LLC串联谐振(LLC-SRC)拓扑用作电容器充电电源结构.首先采用频域基波近似分析法建立了LLC-SRC基波等效模型;其次通过对基波等效模型误差分析,阐明了在电路参数确定的情况下如何在基波等效模型上优化工作区域;最后利用MATLAB中的simulink模块建立上述充电电源的仿真模型,通过占空比以及频率调制,在输入大电容电压较大范围变化(600V-300V)的条件下,均实现稳定电流充电,输出电压均可以达到额定最大充电电压60V,最快上升沿时间为1.12ms,平均充电功率约为6.5kW,并保证全过程输入侧开关管的零电压开通(ZVS)以及寄生二极管零电流关断(ZCS).验证了优化选取工作区域的正确性以及LLC串联谐振拓扑用在脉冲功率技术中充电电源的可行性.     

基于BQ500212A的锂电池无线充电系统

设计了一套针对锂电池的谐振式电磁感应无线充电系统,该系统采用近场电磁感应方式,运用 LC串联谐振电路、电压电流检测电路、RC延时电路,实现了对锂电池无线充电的要求;并建立了系统的模型,分析了系统重要器件的的选取原则和方法。经测试,该系统不仅改善了无线充电能量传递效率,还提高了电路对各种状态响应的安全性。     

一种变频串联谐振耐压试验装置

针对XLPE电力电缆耐压测成本高、操作复杂等问题,设计了一种变频串联谐振耐压试验装置.利用串联谐振电路的升压原理,构建了硬件电路,通过仿真探讨了谐振点的选取问题.对于普通串联谐振耐压测试装置寻找谐振点慢、精度低的问题提出了一种解决方案.仿真结果表明,该方法能精确地确定谐振点,装置输出波形可靠性好,谐波分量少,具有良好的性能.     

一种超级电容器组均压电路研究

提出了一种基于串联谐振逆变器和电压倍增器的新型串联电容器组电压均衡电路。与传统的均压电路相比,该电压均衡电路主要由二个开关管和一个磁性元件组成,不需要庞大的电压检测电路和复杂的控制电路及反馈电路,从而简化了电路。对电路的工作原理进行详细分析,并对该方法进行了实验验证,实验表明该均衡电路具有很好的均压效果。     

串联谐振耐压试验仪的设计与仿真

针对XLPE电力电缆耐压测试成本高、操作复杂等问题,本文中设计了一种变频串联谐振耐压试验装置。利用串联谐振电路的升压原理,构建了硬件电路,通过仿真对选择谐振点等问题进行了探讨。为了改进普通串联谐振耐压测试装置寻找谐振点慢、精度低的缺点,提出了一种解决方案。仿真结果表明,该方法能精确地确定谐振点。装置输出波形可靠性好,谐波分量少,具有良好的性能。     

谐振

谐振是LC振荡回路中一个特殊现象。如果振荡回路外加交流电源的频率和回路的固有谐振频率相同时,回路中产生的电流为最大,能最大限度地从电源吸取能量,而不会有能量返回给电源,这就叫作谐振。振荡回路的谐振,一般有串联谐振和并联谐振两种。电路产生谐振时,电路中的感抗和容抗相等,即电路中的电抗为零,感抗和容抗本身不为零。谐振回路的性能常用“Q”值来衡量。Q亦称为回路的品质因素。串联回路谐振时,其Q值为回路的感抗或容抗与回路总的串联损耗电阻之比,即回路的感抗或容抗为回路总的串联     

超级电容器ESR的测试方法研究

等效串联内阻(ESR)是超级电容器的主要电气参数之一,是影响超级电容性能的一个重要因素,准确测量ESR对研究超级电容器的特性和应用具有重要意义.测量ESR的主要方法有利用放电电压的跃变计算ESR、恒流充电法和时间常数法.本研究在对超级电容器等效模型进行分析和简化的基础上,利用超级电容器RC滤波电路的电压纹波计算出ESR,经过仿真比较,该方法方便准确.     

基于模糊控制的动力电池组均衡充电控制策略研究

针对单体电池性能的不一致性导致串联动力电池组性能急剧下降以及使用寿命缩短问题,设计了一种基于储能电感的非耗散型均衡电路;在对动力电池组均衡电路充电过程进行分析的基础上,根据电池组中单体电池的SOC值,采用模糊控制算法对均衡电路切换的占空比进行控制,调节其充电电流,从而实现电池组充电的均衡控制;在恒流工况下,对四节电池串联电池组进行了均衡充电的仿真实验;实验结果表明,设计的均衡电路和模糊均衡控制算法能够实现能量的无损转移,达到均衡充电的要求。