摘要——本文介绍了采用先进功率转换技术的电动汽车 (EV) 车载充电器的设计和分析。所提出的系统具有使用图腾柱功率因数校正 (PFC) 转换器的 AC-DC 转换级和使用 LLC 谐振转换器的 DC-DC 转换级,并使用自适应神经模糊推理系统 (ANFIS) 控制器进行优化。所提出的 OBC 系统旨在提高 EV 充电系统的效率、功率密度和可靠性。图腾柱 AC-DC 转换器用于以最小的开关损耗整流交流输入,利用其固有的连续导通模式 (CCM) 运行能力并减少二极管中的反向恢复问题。整流后,LLC 谐振 DC-DC 转换器有效地将直流电压升压到适当的电池充电水平,提供零电压开关 (ZVS) 和零电流开关 (ZCS) 以提高整体效率。ANFIS 控制器结合了模糊逻辑和神经网络的优势,在不同的运行条件下提供卓越的适应性和控制精度。仿真结果表明,使用 ANFIS 后,效率、功率因数和瞬态响应显著改善。实验验证证实了基于 ANFIS 的系统的优越性,使其成为当代电动汽车充电应用的可行解决方案。索引术语 - 车载充电器 (OBC)、功率因数校正 (PFC)、电动汽车 (EV)、自适应神经模糊推理系统 (ANFIS)。
通讯作者:aliemekebng@auchipoly.edu.ng,+2348030648051 提交日期:15/03/2024 接受日期:26/04/2024 发布日期:16/05/2024 摘要:已经开发出一种 1.0KVA 无燃料发电机。对可持续能源解决方案的渴求促使人们探索旨在减少对化石燃料的依赖和减少环境影响的新兴技术。其中一项技术就是开发无燃料发电机,它利用可再生能源或利用非常规机制发电。该发电机制旨在通过创新的设计策略开发目标 1KVA 电力容量。正交投影和等距视图的详细图形建模增强了机器部件开发的稳定性和可靠性。精心选择导体材料和设计考虑确保了高效的电力传输,最大限度地减少了系统内的损耗。功率因数校正电容器和先进控制算法的集成有助于实现接近 1 的功率因数,从而优化能源利用率。全面的性能测试验证了所开发的发电机在各种负载条件下的功能性和可靠性。无燃料发电机的开发具有 0.85 Kw 的电池功率容量、14.48Nm 的扭矩、48.35 欧姆的电阻、4.55 安培的电流和 0.85 的功率因数,标志着可持续能源发电的重大突破。性能测试表明,输入响应会带来负载(W)的增加。发电机的成功开发不仅证明了清洁和可持续能源解决方案的可行性,而且还强调了无燃料发电机技术进一步发展的潜力,以实现更加振兴的能源前景。
因素要求总功率因数范围应为互连设施(连接到 PREPA TC 或分段器)处滞后 0.85 到超前 0.85。无功功率要求是根据电压曲线和无功功率需求为系统运行提供支持所必需的。目的是 PVF 可以在互连设施(连接到 PREPA TC 或分段器)处以平滑连续的方式将无功功率从滞后 0.85 提升到超前 0.85。互连设施(连接到 PREPA TC 或分段器)处的 +/- 0.85 功率因数范围应是动态和连续的。这意味着 PVF 必须能够通过在规定的限制内连续改变电厂的无功输出来响应电力系统电压波动。如果研究表明需要额外的连续动态补偿,则可以扩大先前确定的功率因数动态范围。要求 PVF 无功能力满足 +/- 0.85 功率因数 (PF) 范围,该范围基于 PVF 聚合 MW 输出,即与最大 MW 输出相对应的最大 MVAr 能力。众所周知,正 (+) PF 是 PVF 产生 MVAr 的地方,而负 (-) PF 是 PVF 吸收 MVAr 的地方。最大输出下的 MVAr 能力要求应在 PVF 的整个运行范围内保持,如图 2 所示。MVAr 能力还应在整个互连设施(连接到 PREPA TC 或分段器)电压调节范围内(互连设施额定电压的 95% 至 105%)保持。
APFICQor 隔离功率因数校正模块是一种高效、高功率 AC-DC 转换器。它通过通用 AC 输入产生隔离 DC 输出电压。提供稳压和半稳压(下垂版本)模块。如图 A 所示,典型的电源由 SynQor AeroQor AC 线路滤波器、SynQor APFICQor 模块和储能保持电容器组成。需要保险丝来满足监管安全要求。APFICQor 的主要目的之一是将从单相正弦 AC 源吸取的输入电流整形为近乎完美的正弦波形,以便 AC-DC 电源将为该源提供非常高的功率因数负载。在进行波形整形时,APFICQor 可确保交流电流波形的谐波分量低于测试标准所要求的水平。交流电流波形的总谐波失真在满载时通常小于 3%。APFICQor 首先通过以下方式完成波形整形任务
最大开关电流 继电器输出端 R1 在感性负载下 (cos phi = 0.4 和 L/R = 7 ms) : 2 A 在 250 V AC 继电器输出端 R1 在感性负载下 (cos phi = 0.4 和 L/R = 7 ms) : 2 A 在 30 V DC 继电器输出端 R2, R3 在感性负载下 (cos phi = 0.4 和 L/R = 7 ms) : 2 A 在 250 V AC 继电器输出端 R2, R3 在感性负载下 (cos phi = 0.4 和 L/R = 7 ms) : 2 A 在 30 V DC 继电器输出端 R1 在阻性负载下 (cos phi = 1) : 3 A 在 250 V AC 继电器输出端 R1 在阻性负载下 (cos phi = 1) : 3 A 在 30 V DC 继电器输出端 R2, R3 在阻性负载下(功率因数 = 1):250 V AC 时为 5 A 继电器输出 R2、R3 接在电阻负载上(功率因数 = 1):30 V DC 时为 5 A
功率因数 1 和正常模式下超过 96% 的效率代表了该类别的卓越参数,并允许将能量损失降至最低,从而限制运营成本。此外,最多可安装 4 个内部电池串,保证了比同一范围内的大多数 UPS 设备更高的自主性,而无需集成任何外部电池柜。
最大功率传输的幅度由端电压 V1 和 V2 定义。此外,端电压 V1 和 V2 在幅度和相位角 ρ 方面的差异表示变压器中的电压降,该电压降是通过短路阻抗 %Z 和负载电流得出的。考虑该图的负载端,以单位功率因数 (upf) 向电网抽取电流或注入电流。
所有功能(包括滤波、功率因数校正、交流/直流转换以及监控和信号生成)都集成到模块中。这些电源模块的尺寸和形式使其非常容易用作 3U、6U 或单独构建的电源的基本组件。无论您的系统需要什么尺寸、形式、物理接口和规格,PD 都能满足要求。
先决条件:无 总讲座课时:39 课程成果: CO1:分析和设计二极管整流器和滤波电路 CO2:设计和实施各种类型的可控整流器 CO3:解释用于 2 级 DC-AC 转换器的各种 PWM 技术 CO4:评估和设计具有先进 PWM 技术的逆变器 CO5:设计电流控制电压源逆变器 线频不受控和受控整流器 单相整流器:带 R、RL、RLE 负载和续流二极管的半波控制整流器。 带各种类型负载的全波控制整流器。 带无源和有源负载的半控桥和全控桥 - 输入线电流谐波和功率因数 - 逆变器工作模式。 三相整流器:带 RL 负载的半波控制整流器、带 RL 负载的半控桥、带 RL 负载的全控桥。 输入侧电流谐波和功率因数 - 双转换器。环流模式和非环流模式。
规格如有变更,恕不另行通知 根据客户要求进行变更 (1) 额定交流电压和单位 PF=1 时的最小直流电压。最小直流电压取决于交流电压和功率因数。 (2) PCS 和负载之间需要隔离变压器。 (3) 额定功率时的 THDi (4) 50 °C 以上功率降额 (5) 2000 m 以上功率降额