超级电容器组电压均衡研究

针对超级电容器组的单体电压不均衡会造成单体使用寿命缩短、储能密度降低以及系统可靠性下降的问题,介绍了反激变换器次序耦合控制的超级电容均压电路,该电路采用基本的反激变换器,利用多个反激变压单元实现多路输出次序耦合达到超级电容单体电压均衡的目的,同时均衡电路不需要检测电路和电压比较电路,降低了电路结构的复杂性。分析了均衡电路的工作原理,推导了电压均衡方程,确定了变压器的变比,最后对四个超级电容组成的串联系统进行了实验验证,结果验证了该系统具有良好的均压效果。     

串联电容器组电压均衡研究

串联超级电容器组的电容电压不平衡是阻碍超级电容器储能应用发展的一个重要因素.讨论了常用的超级电容器均压方法,研究了一种新型电容器组电压均衡电路,详细分析了电路的工作原理并进行了实验验证.研究表明,该方法电压均衡速度快、结构简单、易于扩展,且具有较高的应用价值.     

超级电容器组双向主动均衡系统的研究

介绍了一种采用反激式变换器技术的超级电容器组双向主动电压均衡系统。系统以单片机为控制核心,实时采集超级电容器组的单体电压,并根据单体电压数据驱动双向反激式变换器,在任一单节超级电容器与相邻的超级电容器组之间双向转移能量,实现双向主动均衡。实验结果表明,系统能够对超级电容器组进行有效的均衡,能量转移效率达到80%以上。     

一种超级电容器快速电压均衡方法的研究

提出了一种超级电容器电压均衡控制策略的模型,并在此基础上提出了一种新颖的超级电容器电压均衡方法--平均值电感储能电压均衡法.介绍了该方法的工作原理,详细地分析了工作过程,并给出了占空比的调节规律和关键器件电感参数的设计原则.仿真分析表明该方法电压均衡速度快、精度高.具有很高的潜在应用价值.     

超级电容器组电压均衡研究

串联超级电容器组电压不均衡问题是影响超级电容器储能应用发展的一个重要因素,实现串联超级电容器组的电压均衡可以增加储存能量,提高储能系统的可靠性。提出一种新的电压均衡方法,介绍了该方法的工作原理,并通过仿真和实验结果表明:这种电压均衡方法不仅均压快速而且效率高,在超级电容器储能系统中有很好的应用前景。     

基于超级电容的双向DC-DC变换器控制研究

针对轨道交通1 500 V系统再生制动能量利用,研究了基于超级电容储能的输入串联多相并联双向DCDC变换器的控制及其系统能量管理策略。采用输入串联、多支路并联的拓扑结构降低了功率器件电压应力和电流应力及减小了无源滤波器件的体积,同时降低了1 500 V系统对储能元件超级电容的耐压及模组均压控制的要求,使得系统的可靠性更高。针对该拓扑结构的特点,结合工程实际应用,考虑超级电容容值参数差异性及大内阻的特点,以超级电容的能量利用最大化为优化目标,对其充放电过程中超级电容电荷状态误判及系统输入输出侧均压控制策略进行了优化设计。最后通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。     

超级电容器模组电压平衡性能分析

超级电容器在使用中的电压平衡性能很重要。为了研究不同的电压平衡电路对超级电容器模组充放电性能的影响,用蒙特卡罗方法模拟模组单体参数的分散情况,对两种不同的平衡电路分别用MATLAB进行仿真。结果表明:在相同的参数条件下,动态均压平衡电路比开关电阻平衡电路的电压平衡效果要好。用开关电阻法时,若开关提前动作,则模组单体电压的方差及过压次数显著减小;用动态均压方法时,放电电流越大,电压平衡速度就越快,充放电后单体端电压也就越集中。因此,开关电阻平衡电路中,开关提前动作可明显提高平衡效果;动态均压平衡电路中,选择与容值分散度相匹配的平衡系数可使平衡效果较好。     

串联超级电容器组动态电压均衡试验研究

利用开关电容来实现电池均衡的方法有着广泛的应用,它利用一组电容器在串联电池组相邻电池之间传递电荷,进行能量转移。本文借鉴电池组的开关电容均衡方法,把它用于串联超级电容器组电压均衡上,给出了开关电容法对于串联超级电容器组的参数确定方法和控制策略,并进行了仿真分析和实验验证。     

超级电容器组电压均衡技术研究

通过对影响超级电容器串联支路各单体电压均衡的各种因素进行分析,针对超级电容器储能装置中各串联单体充电电压的均衡问题,论述了多种单体均压方案。通过理论研究、分析计算以及搭建仿真电路进行仿真测试,总结归纳了各种均压方案的均压效果及优缺点,为设计超级电容器储能装置时选择合理的均压方案提供了良好的设计思路及借鉴作用。     

双电层电容器电压均衡技术综述

双电层电容器(EDLC)目前越来越多地应用于电动汽车、轨道交通、电子消费品及电力系统等各种领域。为利于EDLC的应用和发展,分析了EDLC储能在应用中的不足之处,介绍了EDLC串联均压技术的基本原理及其发展背景,综述了国内外EDLC储能均压技术的发展状况、应用领域、各种不同的均压形式,讨论了它们存在的问题(包括均压速度、精度、效率等),并针对这些问题提出了一些新对策,最后展望了EDLC均压技术的发展前景。     

电压源换流器中IGBT串联动态均压新方法

由动态电压不均衡引起的器件击穿致使串联失败是串联的关键问题。传统无源缓冲电路是以牺牲绝缘栅双极晶体管(IGBT)快速性换取电压均衡,IGBT损耗大。建立功率端与驱动端反馈的新型剩余电流动作保护器(RCD)动态均压电路替代传统无源缓冲电路,对电路的均压效果和串联IGBT开关损耗进行仿真分析。试验验证了该动态均压电路在IGBT串联运行时能很好地抑制其驱动信号不同步造成的动态电压不均衡,确保了电压源换流器的安全运行。     

一种动态电压恢复器研究

针对现代机场直线加电系统中存在的电缆压降问题,提出了一种解决方案,即通过在变换器后加装动态电压恢复器来补偿电缆的压降.动态电压恢复器采用单向馈能电路结构,可以在能量单向流动的情况下,实现对因电缆压降而产生的电压暂降或暂升的持续补偿.基于该动态电压恢复器结构,分析了负载电压有效值反馈控制方法.理论分析和试验结果表明,动态电压恢复器可有效补偿电缆压降,并能保证负载电压的稳定.     

动态电压调节器在电压跌落控制中的研究

随着各种敏感性设备在电力系统中的大量投入使用,电压跌落成为人们最为关注的影响设备正常工作的电能质量问题。配电系统电压跌落时,动态电压调节器可以维持敏感性设备的电压稳定。给出了动态电压调节器的电路结构以及其改善电压跌落的基本工作原理,论述了动态电压调节器的动态特性,并结合这些特性对其可靠性提出了一些改进措施。     

级联式电力电子变压器的电压平衡控制策略

针对中压配电网中普遍存在的三相不对称现象,采用级联H桥分离直流母线结构的电力电子变压器,为了解决直流侧电压平衡问题,在输入电压和输出负载不对称时,提出了一种新的负序电压注入法控制相间直流电容电压平衡,建立了每相平均功率与负序电压之间的关系,在dq坐标系中对负序电压进行了计算,避免了复杂的三角函数求解。计算结果中不含电网电流,无需对电流进行正负序分离,只需采用单电流内环控制。另外,在输出级采用调节占空比的方法实现相内直流电容电压的平衡控制。仿真结果表明了所提控制策略的有效性。     

动态电压调节器串联补偿电压研究

动态电能质量问题正在给飞速发展的信息技术时代带来巨大的危害。动态电压调节器（以下简称DVR）是解决动态电压问题的有效手段。对这类装置中能量流动和补偿电压控制问题进行了分析。提出了可以补偿电压浪涌和保证最小能量补偿的电压补偿轨迹。并且分析了在考虑补偿装置内阻抗情况下的电压补偿策略。     

基于最小功率补偿的动态电压补偿器设计

动态电压补偿器是目前解决电压暂降的常用装置,其发展对保障电能质量有着重大意义。补偿时间、利用率和运行成本是动态电压补偿器设计中的关键指标。针对上海某烟草企业的电压暂降问题,提出了一种动态电压补偿器的设计与实现方案。通过改进动态电压补偿器在系统中的拓扑结构,并采用一种改进最小功率补偿控制策略,减少了动态电压补偿器在该企业实际应用中的能量消耗,延长了其补偿时间并节省了一定的运行成本。通过试验结果验证了所提出的绿色动态电压补偿器设计的正确性和有效性。     

一种馈能式IGBT串联动态均压电路

在分析绝缘栅双极晶体管（IGBT）动态电压分布机理的基础上,针对IGBT集-射极电压斜率不同引起电压不均衡问题,提出一种集-射极电压斜率变化的馈能式动态均压电路.该电路具有快速性好、损耗小、可靠性高等优点.通过建立IGBT串联仿真电路,对该动态均压电路进行仿真验证.结果表明,该动态均压电路在IGBT串联运行时不仅能够很好地抑制因IGBT集-射极电压斜率不同步造成的电压不均衡,而且能够有效防止过电压的发生,确保了IGBT串联的安全运行.     

IGBT模块直接串联电压均衡驱动控制技术

高压绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块直接串联技术是实现柔性直流输电、高压直流断路器等高压大功率控制设备的一个重要基础,其中最难解决的是串联IGBT模块之间的电压均衡问题。文中分析了电压不平衡的机制,得出了实现电压均衡的关键在于解决断态电压不平衡和关断电压不平衡问题,门极侧均衡控制方法是较好的解决手段。对基于有源电压控制技术的驱动设计和基于延时补偿的控制策略进行了探讨,并分别采用在有源区对关断波形进行跟随控制和补偿IGBT器件间关断延时的方法,有效实现了串联器件的电压均衡。最后,通过6只3 300V/1 200AIGBT模块直接串联的阀段脉冲和基于该阀段的三相换流阀运行测试,对这两种方法进行了验证,所述方法获得了较好的电压均衡效果。     

一种基于直流电容取电的多电平变流器电容动态均压方法

多电平变流器的电容电压不均问题影响装置容量利用率、稳定运行以及电能质量。提出一种基于直流电容取电的多电平变流器动态电阻均压装置及控制方法。该装置由低压金属氧化物半导体场效应管（metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET）与电阻串联构成动态均压电阻,通过宽范围电压输入型DC-DC电源从直流电容获取功率,并采用滞回比较、占空比控制等方法控制低压MOSFET的开通和关断,实现多电平变流器各电容电压的动态均衡控制。该装置增加的成本较低,控制方法较为简单,易于实现,适用于各种多电平变流器结构,通用性较强。基于PSCAD/EMTDC的仿真表明,提出的动态电阻均压装置和控制方法能够良好地实现多电平变流器直流电容的动态均压控制。     

动态电压恢复器试验方法研究

电压暂降是发生概率最高的电能质量问题,动态电压恢复器(DVR)是解决电压暂降最直接有效的方法之一。DVR装置拓扑、电压暂降检测方法和补偿策略等得到了广泛研究,而试验方法却鲜有提及。在此分析了DVR装置拓扑结构,指出针对配电系统DVR适用拓扑——无串联变压器三单相桥DVR,提出了一种DVR装置低成本的全工况模拟试验方法,通过仿真和试验测试,验证了此试验方法的有效性和实用性。