简介:非隔离型Weinberg变换器(NIWC)具有高功率密度、易于并联等优点,适合作为航天电源系统中的蓄电池放电调节器(BDR)和顺序开关分流最大功率调节器(S3MPR)或顺序开关串联分流最大功率调节器(S4MPR)的后级变换器。本文对该变换器的工作原理进行了分析,推导出其小信号模型,在保证输出电压电流纹波的前提下,设计了主电路参数。应用Matlab对系统传递函数进行分析后,设计了有源超前一滞后补偿网络,以保证系统的快速性和稳定性。仿真和实验结果验证了系统设计的正确性。
简介:面向小型可移动电子设备,其携带电池的能量密度成为一个重要技术指标。旨在展望电池技术发展趋势,本文针对各种典型电池(包括锂离子电池、锂空气电池、锂硫电池等)和新型硅-硫电池通过理论计算比较分析了其理论能量密度。研究表明:虽然锂空气电池和锂硫电池具有较大的理论能量密度,但是由于自身固有的树枝状晶体生长和低库伦效率,采用过量锂金属的解决方法极大地降低此类电池的能量密度。对于目前的锂离子电池而言,替换石墨阳极材料为硅材料可以一定程度上提高电池能量密度,理论值可达2100Wh/L。更进一步,基于转换式反应的新型锂化硅-硫电池能够实现更大电池能量密度,约为3000Wh/L,其值是目前商业化锂离子-石墨电池的四倍。因此,此类新型硅-硫电池能够满足未来3年~5年内的可移动电子设备的需求。同时,纳米技术可以从根本上解决此类电池自身粉末化问题,从而为其商业化提供可能。
简介:本文利用无源性研究带恒功率负载的Buck—Boost变换器稳定性问题。恒功率负载的负阻抗特性使Buck-Boost变换器输入阻抗实部负定,使变换器为非无源的,可导致其不稳定。对此,本文设计了一种基于端口受控的耗散哈密顿模型的无源控制器,使Buck-Boost变换器输入阻抗实部由负定变为正定,保证了变换器无源性和稳定性,进而可实现变换器具有好的稳态和动态性能。仿真结果表明,无源控制器可保证带恒功率负载的Buck-Boost变换器无源性和稳定性,并使变换器具有优秀的稳态和动态性能。
简介:本文首先介绍了一种基于交交直接变换器的新型无功补偿器,没有直流储能环节,补偿器可靠性更好,成本更低。以推挽正激式交流变换器为研究对象,分析了新型STATCOM的工作原理、补偿特性以及控制策略。首次将高频隔离变换器引入新型STATCOM的研究,实现了网侧和补偿电容的电气隔离,增大了补偿器补偿容量。提出了一种基于单相无功电流检测方法的直接电流控制方案,相较于目前基于正交分解模块和dq坐标变换的控制方式,该方案计算量小,结构简单,容易实现。最后,进行了仿真实验,验证以上理论分析以及本文提出的直接电流控制方案。仿真结果表明,基于推挽正激式交流变换器的新型STATCOM可以实现对网侧无功电流的实时动态补偿,系统稳定性好,闭环控制调节快速,无静态误差。