简介:模块化多电平变流器(MMC)具有大量子模块,控制结构系统复杂度和成本均大为增加,且传统的CAN通信或RS485通信传输速率较慢,可靠性较低,导致各子模块之间信号同步性较差,难以满足多个控制器之间协调运行及高速可靠的通信要求。针对这一问题,本文引入EtherCAT工业以太网技术,提出一种基于EtherCAT的模块化多电平变流器的控制器架构方案。相比干传统分层控制方案,该方案仅包括主站控制器和从站控制器两层,简化了控制结构,而且极大地提高了主从站间的传输速率及可靠性,同时该方案可以精确地保证控制器间的载波信号同步。基于该方案搭建了三相MMC实验平台,实验结果表明了该方案的可行性与正确性。
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。