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混合调制单相Cuk集成式升压逆变器研究被引量：1: 2017年; 为满足低输入电压逆变场合的要求,提出了一种混合调制单相Cuk集成式升压逆变器。该逆变器通过复用功率器件,将Cuk变换器和传统全桥逆变器集成在一起,并通过混合调制同时实现逆变器直流电压泵升和输出电压正弦化。相对于其他单级式升压逆变器,其在拓扑简洁度、控制难易度和电压泵升能力等方面均呈现一定优势。介绍了混合调制策略的工作原理,给出了集成式升压逆变器的拓扑构成;详细分析了该逆变器的工作原理,并推导了输入、输出电压传输比;通过一台500 W/20 kHz的原理样机仿真验证了该集成式升压逆变器的可行性及理论分析的可行性。; 胡茂秦岭谢少军王亚芳罗松; 关键词：CUK变换器混合调制

一种新型PV AC Module的研究: 2017年; 为了解决传统的两级式光伏交流模块PV AC module存在的结构复杂、成本高、效率低等问题,提出了一种新型PV AC module。该AC module的前级为传统的Boost变换器,完成光伏组件的最大功率点跟踪和光伏接口电压的泵升;后级采用高增益集成式逆变器,实现直流母线电压的泵升和并网发电功能。分析了PV AC module的系统结构,工作原理及控制策略,并通过一套250 W/40 kHz的样机仿真模型,验证了方案的可行性与理论分析的正确性。研究结果表明:该新型PV AC module具有结构简洁、控制简单、成本低、效率高等优点。; 胡茂秦岭谢少军罗松候虚虚; 关键词：光伏发电直流增益

恒压充电模式下独立光伏储能系统的鲁棒稳定控制器设计被引量：4: 2018年; 为提高独立光伏储能系统的可靠性,提出了恒压充电模式下光伏接口变换器的鲁棒PI控制器参数的设计准则和设计方法。针对采用前置电容Boost变换器的独立光伏储能系统,建立了包含太阳能电池动态模型的系统小信号模型,基于劳斯稳定判据分析了恒压充电模式下变换器的稳定工作条件。分析结果表明,太阳能电池的二极管动态电阻rD和动态电容CD会影响系统稳定性。rD越小系统越难稳定,而rD与温度和光照等运行环境和负载大小均有关,必须在最小rD的工况下设计输出电压控制器参数,而此时,CD电容效应可忽略不计。基于该设计准则和方法所得到的PI控制器参数具有很好的鲁棒性,可以确保独立光伏储能系统在实际变参数运行条件下的稳定。; 秦岭谢少军罗松; 关键词：光伏储能系统恒压充电

大型停车场直流充电桩输出侧低频纹波分量抑制被引量：2: 2017年; 大型停车场用直流充电桩前级采用无电解电容滤波的三相不控整流电路,导致后级DC-DC变换器输出电流、电压中含有6倍工频纹波,严重缩短动力电池组的循环使用寿命。为此,从转移导纳的角度出发,对大型停车场直流充电桩输出侧的6倍频纹波分量的抑制方法进行了研究。首先建立了Superbuck变换器的小信号模型,得出恒流充电模式下系统的闭环转移导纳,并指出抑制输出侧的6倍频纹波分量的根本方法是减小闭环转移导纳在该频率处的幅值增益;然后基于该方法,得出了2种低频纹波抑制策略:提高系统的带宽和引入输入电压前馈;最后,通过一台1.8 kW/80 kHz仿真样机验证了理论的正确性。; 孔笑笑秦岭胡茂候虚虚罗松; 关键词：前馈控制

基于模糊-PID复合控制的DC/DC变换器研究被引量：6: 2014年; DC/DC功率变换器是一种强非线性系统,传统的PID控制算法简单,设计容易,但依赖于其线性化小信号模型,且当功率变换器的参数发生变化时,其参数不能兼顾动态性能和静态性能,影响最终的控制效果.针对传统PID控制器的不足,结合模糊控制不需要建立被控对象精确数学模型的特点,以Buck变换器为例,提出一种新的模糊控制和PID控制相结合的方法.当输出的偏差范围较大时,采用模糊控制提高其动态响应速度;反之,切换到PID控制以提高其稳态精度.最后利用MATLAB对系统进行仿真验证.仿真结果表明:模糊-PID复合控制器具有响应速度快、超调量小、稳定性好等优点.; 王亚芳陈瑞祥秦岭; 关键词：模糊-PID复合控制 BUCK变换器小信号模型

大型停车场用无电解电容直流充电桩鲁棒PI控制器设计被引量：13: 2018年; 提出一种适用于大型停车场的直流充电桩,其前级采用无电解电容滤波的三相不控整流电路,后级为输入、输出电流均连续的Superbuck充电接口变换器。该直流充电桩具有可靠性和效率高、结构和控制简单且成本较低等优点。由于输入电压为6倍频直流脉波,因此充电接口变换器的右半平面零点随着工作电压而不断变化,且输出侧含有较大的低频纹波分量。为了确保系统在整个工作范围内稳定运行且输出侧低频纹波均满足要求,提出了一种适用于变结构系统的鲁棒稳定PI控制器设计方法——全局扫描法,以及基于转移导纳的低频纹波鲁棒抑制PI控制器设计方法。首先,给出了输出电压、总电感电流双闭环控制系统的稳定条件;然后,基于转移导纳,分析了输出侧低频纹波的传输机理和基本抑制策略;接着,给出了输入电压前馈控制器以及恒流、恒压两种充电模式下鲁棒PI控制器参数的设计准则和方法。最后,通过一台1.8kW/80kHz的样机对理论分析的正确性进行了实验验证。; 秦岭孔笑笑谢少军王亚芳冯志强钱科军; 关键词：鲁棒稳定性

基于单极倍频SPWM调制的单相Buck-Boost集成式升压逆变器研究被引量：7: 2017年; 为满足低输入电压逆变场合的要求,提出了一种单相Buck-Boost集成式升压逆变器。其通过复用电压型全桥逆变器下管的体二极管以及上开关管,将两个Buck-Boost变换器和全桥逆变器集成在一起,与其他单级式升压逆变器相比,具有功率器件少、结构简单、集成度高等优点。另外,其采用传统的单极倍频SPWM调制,仅通过调节调制比(M<1)就能同时实现升压和逆变,因此控制非常方便,且输出电压/电流的总谐波失真均较低。首先介绍了该逆变器的拓扑演化过程;然后分析了直流升压电感电流连续和断续两种模式下的工作原理,并结合伏秒平衡和积分变换理论,推导出电压增益、功率管电应力等稳态特性和升压电感设计准则;最后通过一台250W/10k Hz的样机进行了仿真和实验验证。; 胡茂秦岭陈瑞祥王亚芳候虚虚; 关键词：单级 BUCK-BOOST

级联型有源电力滤波器控制技术研究: 2015年; 在高压大容量场合,传统的级联型有源电力滤波器(APF)需要对谐波和无功电流进行检测,算法复杂,且检测精度影响APF的电流补偿效果。提出一种直接电流控制(DCC)和倍频载波相移SPWM(FDCPS-SP-WM)相结合的级联型APF控制技术,具有易于实现、谐波补偿效果好等优点。首先构建了直流侧电压、网侧电流双闭环控制方案;然后对双闭环控制系统的具体实现进行了分析;最后通过一台1 k V·A,10 k Hz两H桥级联APF的原理样机进行了实验验证。; 王亚芳秦岭陈瑞祥; 关键词：有源电力滤波器级联直接电流控制谐波补偿

基于开关–电容网络的三电平直流变换器简易构造法被引量：7: 2017年; 三电平(three-level,TL)技术的应用可使开关器件的电压应力降低一半,并且能有效减小滤波器的体积和重量。然而,对三电平变换器的构造方法的讨论鲜见报道。为此,提出了一种基于开关–电容网络的三电平直流变换器简易构造法。该方法适用于所有的单管非隔离变换器。首先,给出了开关–电容网络的定义,并介绍了提取或构造开关–电容网络的基本方法;其次,以Buck-Boost变换器为例,阐述了基于开关–电容网络构造三电平直流变换器的基本步骤;然后,采用该构造法推导出输入、输出电流均连续的四阶三电平直流变换器族,并对其中的Superbuck三电平变换器的工作原理和特性进行了分析;最后,通过100W/100kH z的原理样机,对理论分析的正确性进行了实验验证。; 秦岭冯志强戴翔王亚芳孔笑笑; 关键词：三电平构造法

独立光伏逆变器研究进展被引量：4: 2016年; 光伏逆变器是独立光伏发电系统的主体,其性能直接决定了整个系统能否长期、可靠、高效运行,因此成为各国学者的研究热点。主要从提高可靠性、简化拓扑以及优化控制策略等方面对独立光伏逆变器的研究现状和成果进行回顾。可为研究人员确定独立光伏逆变器的具体研究方向提供一定参考。; 张佳祺秦岭王亚芳胡茂孔笑笑; 关键词：独立光伏发电逆变器高增益多端口控制策略

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国家自然科学基金(51207075)

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