░抽象 - 环境污染的增加,对化石燃料的需求以及较高的燃油经济汽车引起了人们对最近几天创造新的高效运输车辆的担忧。这些天,电动汽车中的大多数开发项目都集中在使车辆更愉快的乘坐。尽管如此,现在的重点应该放在能量及其最有效的使用上。要这样做,您必须注意汽车的起源。此问题的答案可以在混合储能系统(HESS)中找到。这项工作与配备有效HESS的电动汽车(EVS)的有效能源管理系统的设计和实施有关,该系统通过将负载共享结合到该杂交情况下,包括电池和超级电容器组成。为了满足高燃油效率车辆的需求,汽车公司的重点是开发柴油发动机运营的车辆,电动汽车,燃油式车辆,插件电动汽车和混合动力汽车。在本文中提出了多输入双向降压助推器(MIB 3)DC-DC转换器,以提供更大的转换率,以与输入DC电压更大。推荐的多输入转换器的组件较少,并且更简单的控制方法,使其更值得信赖和成本效益。此转换器还具有双向功率流量功能,使其适合在电动或混合动力汽车中再生制动过程中充电电池。建议的拓扑结构使用了三种不同的能源:光伏(PV)面板,电池和一个超电容器。关键字:多输入DC-DC转换器,混合储能系统(HESS),Ultra-Capacitor(UC),BLDC电机。
摘要:本研究提出了一种设计电力电子转换器的方法,称为“面向制造的自动设计”(ADFM)。该方法建议使用标准化转换器单元创建电源转换器阵列 (PCA)。该方法受到微电子集成电路设计流程、电力电子构建块和多单元转换器的极大启发。为了实现所需的电压/电流规格,PCA 转换级由多个转换标准单元 (CSC) 串联和/或并联组装而成。ADFM 使用基于数据的模型来模拟 PCA 的行为,计算工作量极小。这些模型需要一种特殊的特性描述方法来最大限度地增加知识量,同时最大限度地减少数据量。这种方法包括制定实验计划以选择包含有关 PCA 技术最多信息的相关测量,构建能够自动获取数据的实验装置,并使用统计学习来训练能够产生精确预测的模型。本研究在九个不同的 PCA 中进行了超过 210 小时的测试,以便将数据收集到统计模型中。这些模型预测了几种 PCA 的效率和转换器温度,并将准确度与实际测量值进行了比较。最后,使用这些模型比较了特定电池充电应用中 PCA 的性能。
• 拓扑 2:T 型拓扑因晶体管围绕中性点 (VN ) 排列的方式而得名。Q1 和 Q2 连接直流链路,Q3 和 Q4 与 VN 串联。滤波器看到的纹波频率等于施加到开关 Q1 至 Q4 的 PWM 频率。这定义了滤波器元件的大小,以实现交流线路频率下所需的低总谐波失真。Q1 和 Q2 看到全总线电压,并且需要额定为 1,200 V,才能在系统中为 800 V 直流链路电压。由于 Q3 和 Q4 连接到 VN ,它们只看到一半的总线电压,并且在 800 V 直流链路电压系统中可以额定为 600 V,这节省了这种转换器类型的成本。请参阅 10 kW 双向三相三级 (T 型) 逆变器和 PFC 参考设计。 • 拓扑结构 3:在有源中性点钳位 (ANPC) 转换器拓扑结构中,VN 与有源开关 Q5 和 Q6 连接,并将 VN 设置在直流链路电压的中间。与 T 型转换器一样,滤波器看到的纹波频率等于定义交流线路滤波器大小的 PWM 频率。这种架构的优点在于,所有开关的额定电压都可以是最大直流链路电压的一半;在 800-V 系统中,您可以使用额定电压为 600-V 的开关,这对成本有积极影响。关闭此转换器时,重要的是将每个开关上的所有电压限制为直流链路电压的一半。换句话说,控制微控制器 (MCU) 需要处理关机排序。TI 的 TMS320F280049C 和 C2000™ 产品系列中的其他设备具有可配置逻辑,允许在硬件中实现关机逻辑,以减轻 MCU 的软件任务负担。请参阅基于 GaN 参考设计的 11kW、双向、三相 ANPC。• 拓扑 4:中性点钳位 (NPC) 转换器拓扑源自 ANPC 拓扑。此处,VN 通过二极管 D5 和 D6 连接,并将 VN 设置在 DC 链路电压的中间。滤波器看到的输出纹波频率等于定义 AC 线路滤波器大小的 PWM 频率。与 ANPC 拓扑一样,所有开关的额定电压都可以是最大 DC 链路电压的一半,但不是另外两个开关,而是两个快速二极管。与 ANPC 拓扑相比,NPC 拓扑的成本略低,但效率略低。关断排序的要求也与 ANPC 拓扑相同。可以很容易地从上面提到的 ANPC 参考设计中派生出 NPC 拓扑。• 拓扑 5:飞行电容拓扑已经告诉您此转换器中发生的情况;电容器连接到由 Q1 和 Q2 以及 Q3 和 Q4 实现的堆叠半桥的开关节点。电容器两端的电压被限制为直流链路电压的一半,并在 V+/V– 之间周期性地变化;变化时,功率传输。此拓扑在正和负正弦波期间使用所有开关。在此拓扑中,滤波器看到的输出纹波频率是飞跨电容器每个周期移位的 PWM 频率的两倍,从而导致交流线路滤波器尺寸较小。同样,所有开关的额定电压均为最大直流链路电压的一半,这对成本有积极影响。
SLG47513 具有相对较低的电流输出,不适合在高频下驱动高电容负载(如 MOSFET 栅极)。但是,它们的数量充足,不仅可以将它们并联连接以增加输出电流(以及驱动 MOSFET 的能力),还可以组合推挽和开漏输出。这允许分别控制 MOSFET 的开启和关闭时间。在这种情况下,引脚 11、12、13 和 16 配置为 2x 推挽输出,并通过 R1 限流电阻对栅极进行充电和放电。但是引脚 3、4、5、6、8、14 和 15 配置为 2x 开漏输出(引脚 3 和 4 为 1x),直接连接到栅极,并且仅对其电容进行放电,从而加快 MOSFET 的关闭时间,提高转换器效率。
常规的基于SI的半导体患者的开关频率低,传导损失高和效率低。这些缺点阻碍了电力电子转换器性能的改善。一种有吸引力的解决方案是用基于二氮化衣材料的宽带gap半导体代替基于SI的半导体设备。就用于氢能系统的降低转换器而言,传统的雄鹿电路很难消除输出电流波纹并实现容忍故障的操作。因此,降低功率转换器的拓扑也需要改进。在本文中,提出了基于GAN的基于GAN的降压转换器和氢能系统的控制策略。首先,对常规降压转换器的数学分析进行了澄清为什么它对可靠性和当前连锁反应有局限性。讨论了另一种替代解决方案,但仍然遭受涟漪。为了消除当前的涟漪并增强了耐断层的能力,提供了一种新型的基于GAN的解决方案,并提供了分析和设计。当前的波纹可以完全取消,并且可以完全实现容忍失误的操作。比较与现有解决方案进行。进行了时间域模拟测试。和实验原型是根据增强模式GAN晶体管建立的。实验结果验证了有关当前涟漪取消和动态性能的提议设计的有效性。©2023作者。由Elsevier Ltd.这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
由于与其他电源存储方法相比,其每单位质量高能量,因此锂离子电池目前在大多数便携式消费者小工具1(例如手机和笔记本电脑)中使用。它们还具有高功率与重量比,出色的高温性能和最小的自我释放。锂离子(液化)电池在近几十年以来,作为各种应用的可行动力来源,包括电动汽车和混合动力汽车,电网和太阳能储能。li-ion电池被广泛推荐为扩展驾驶范围和快速加速的电源。li-ion电池在快速充电期间产生热量,并在高电流水平下排放周期。此外,温度和不均匀性对其储能能力和耐用性有重大影响。
•±4,0 Hz/s在0,25 s的周期内,•±2,0 Hz/s在0,5 s的周期内,•±1,5 Hz/s在1 s的周期内,•±1,25 hz/s在2 s期间;±1,25 hz/s;
AC-DC转换器是电动汽车充电系统中必不可少的组件,可将AC功率从充电站转换为直流电源,可用于为电动汽车的电池充电。转换器通常使用控制功率流量和电压级别的电源电路,从而使充电器可以为电池提供最佳的充电电压和电流。可以将转换器集成到车辆中,也可以作为充电站中的单独组件安装。用于电动汽车应用的AC-DC转换器的设计需要考虑效率,功率密度,可靠性和成本等因素。此外,转换器必须遵守安全法规和标准,以确保充电系统对用户和车辆安全。高级AC-DC转换器技术的开发将在广泛采用电动汽车中发挥关键作用,因为它将更快,更高效,更可靠的充电系统。
此参考设计是一款 28 V 输出、5 A 同步降压转换器,适用于输入范围为 50 V 至 150 V 的太空应用。TPS7H5001-SP PWM 控制器控制功率级。INA901-SP 感应电感电流并向控制器提供电流反馈,从而实现平均电流模式控制和输出短路保护。如果不需要这些功能,可以移除 INA901-SP,并使用电压模式控制运行 TPS7H5001-SP。TPS7H5001-SP 的可调死区时间允许优化开关 MOSFET 的时序,从而在 100 V 输入下实现超过 94% 的效率,在 50 V 输入下实现超过 96% 的效率。包含一个自偏置电路,可直接从输出为控制电路供电。如果提供外部 12 V 偏置,则可以移除自偏置电路,从而提高效率。