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工作频率

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阻抗

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宽工作范围

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低频增益

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模糊 PID控制

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阻抗测量

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电力系统

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无功协调控制策略

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动态无功极限

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电网电压跌落

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尾流效应

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非线性

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小信号模型

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参数设计

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高电压穿越

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协同控制

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耦合系数

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LLC

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调制方式

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无线电能传输

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作者

段军

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谢晔源

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赵玉勇

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胡舟

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肖龙海

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郁家麟

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马肖男

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杨玉岗

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梁光耀

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阎铁生

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曹太强

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周国华

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磁谐振式能量与信息双向传输技术研究会员

期刊论文

作者：王巧凤 , 范锦彪 , 王燕

页码： 199 - 206

摘要

2020/01/01

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针对双通道能量与信息无线传输的电磁环境复杂、相互干扰严重等问题，提出了一种单通道能量与信息传输技术。在磁耦合谐振能量无线传输技术的基础上增加信息无线传输回路，实现了单通道能量与信息双向传输。利用阻波网络将能量传输回路和信息回路隔离，便于配置双谐振点以提高系统性能。通过理论计算，配置了传输系统参数，并借助PSpice进行了仿真，仿真结果验证了能量与信息传输的有效性。在能量传输频率200 kHz，信息载波频率4.3 MHz的情况下实现了100 kHz数字信号的传输。
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电场耦合式无线电能传输系统的功率源设计会员

期刊论文

作者：余江华 , 孙岩洲 , 韦延方

页码： 191 - 198

摘要

2020/01/01

5

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高频功率源作为电场耦合式无线电能传输系统的重要组成部分，其工作效率关系着整个系统的效率。针对传统高频逆变拓扑电路体积过大、设计复杂和逆变损耗高等问题，根据无线电能传输系统对所需电能的要求，设计了高频高效的E类功率放大器作为其前端的高频功率源。运用电路理论和ADS射频仿真软件对E类功放电路进行理论和仿真设计，并在此基础上制作实验样机。实验测试表明，所设计的E类功率放大器具有较高的电能转换效率，且电路体积小，工作稳定。
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电动汽车无线充电用方形线圈仿真优化研究会员

期刊论文

作者：刘言伟 , 卢闻州 , 董一帆 , 陈海英

页码： 180 - 190

摘要

2020/01/01

8

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电动汽车由于其节能、环保和低碳等优点受到越来越多的关注。为提高电动汽车无线充电系统传输效率，优化线圈设计，分析了电流源供能的2线圈串串拓扑结构的等效电路模型，并从线圈互感、线圈等效串联电阻以及负载的角度对平面螺旋方形线圈提出了提高充电效率的4个方面，即：最优的线圈匝数、最优的线圈边长、更短的传输距离以及最佳负载，并利用COMSOL软件进行了仿真验证。仿真优化结果表明：线圈边长d与传输距离D存在近似优化关系：d=2D；电动汽车无线充电系统存在一组最优参数：传输距离D=45 cm、线圈边长d=90 cm、线圈匝数N=30和负载RL=80 Ω时，系统传输效率达到88.36%，从而实现了电动汽车高效率无线充电。
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自动导引车无线充电系统中发射线圈优化设计会员

期刊论文

作者：付振勇 , 王春芳 , 李聃

页码： 172 - 179

摘要

2020/01/01

16

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为解决无线充电系统中线圈间耦合系数小、充电效率低的问题，提出一种在不同传输距离下发射线圈和接收线圈半径匹配的优化设计方法。首先建立了该无线充电系统的等效电路，推导出传输效率与互感和线圈内阻的关系；其次对平面环形线圈进行等效建模，得到了两共轴平行圆线圈间的互感公式；然后在特定接收线圈下，利用线圈间互感公式和有限元仿真得到了平均半径比与传输距离的关系，并在自动导引车的充电距离下，优化设计了发射线圈的内外半径；最后对优化前后发射线圈进行了对比实验。实验结果表明，优化后发射线圈可以明显提升系统的传输效率，从而验证了所提设计方法的正确性。
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三相隔离式全桥升压PFC的启动方案设计会员

期刊论文

作者：范次猛 , 徐安成

页码： 162 - 171

摘要

2020/01/01

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针对具有反激辅助电路的三相隔离式全桥升压功率因数校正PFC（power factor correction）变换器的启动问题，设计了一种新颖的启动方案。将PFC交流侧升压电感用耦合反激电感取代，在启动状态下，PFC转换器以反激模式工作，输出滤波电容器的充电借助反激电感来实现。分析了PFC在稳态和启动状态下的工作原理，并在此基础上设计了关键参数。利用1.7 kW带反激辅助电路的三相隔离式全桥升压PFC变换器实验平台对所设计的启动方案进行了测试，实验结果表明，启动方案能快速地实现PFC启动并达到稳态运行，同时也不影响PFC稳态工作。
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具有快速瞬态响应和宽稳定范围的交错并联Buck变换器恒流控制技术会员

期刊论文

作者：胡文伟 , 周国华 , 冷敏瑞 , 曹太强 , 阎铁生

页码： 152 - 161

摘要

2020/01/01

5

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将电荷控制与4相交错并联Buck变换器相结合，应用于恒流输出场合，拓宽了变换器的稳定范围，提高了变换器的瞬态响应速度；将其与峰值电流控制的4相交错并联Buck变换器进行对比，建立并统一了两者的小信号模型。在统一模型的基础上，分析了2种控制方法下变换器的稳定性和瞬态性能，从理论上证明了在没有添加斜坡补偿的条件下，电荷控制比峰值电流控制具有更宽的稳定范围和更优的瞬态性能。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。
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基于离散域采样数据模型的DC/DC变换器等效电路会员

期刊论文

作者：童安平 , 杭丽君 , 李国杰 , 马肖男

页码： 145 - 151

摘要

2020/01/01

8

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提出了一种针对数字控制变换器的大信号模型精确建模方法。通过深入分析在不同调制方式下变换器的采样数据模型，提出了基于离散域采样数据模型的等效电路推导方法；同时，给出了等效性判别准则，该准则可用于判别所建立模型的精确性。以采用不同调制方式的同步Boost变换器作为研究算例，通过分析所得采样等效电路模型，成功解释了不同调制方式下变换器稳定性不同的根源，所得理论分析结果和仿真结果保持一致。
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宽工作范围LLC谐振变换器模糊PID控制策略会员

期刊论文

作者：梁光耀 , 杜贵平 , 刘源俊

页码： 138 - 144

摘要

2020/01/01

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LLC谐振变换器低频段幅频特性受多种因素影响，在宽电压输入及负载变动较大的工况中低频增益变化剧烈。一方面，低频增益降低可能使动态响应减慢，输出纹波增大;而另一方面低频增益增大，则可能造成相位裕度减小甚至系统不稳定。针对该问题，提出了一种新型模糊PID控制方法。在传统PID控制的基础上，针对LLC谐振变换器控制性能受开关频率及负载变化影响较大的特点，以开关频率及负载电流作为模糊PID控制的输入，设计模糊推理规则，稳定LLC谐振变换器低频增益，从而在工况发生变化时维持系统具有良好的稳态性能，提升动态响应速度，减少了低频纹波尤其是工频纹波，进而拓宽了LLC谐振变换器工作范围。由于运行时只需通过离线查表的方式进行控制，设计简单，运算量小。搭建了全桥LLC谐振变换器样机，实验结果证明了本控制方法的优越性。
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全桥LLC谐振变换器的导通损耗分析及优化设计会员

期刊论文

作者：杨玉岗 , 张立飞

页码： 131 - 137

摘要

2020/01/01

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LLC谐振变换器的工作频率通常低于谐振频率，以实现副边整流管的零电流关断ZCS（zero current switching），负载变化时，通过调节工作频率来保持输出电压的稳定；尤其在轻载运行状态下，工作频率远小于谐振频率，考虑死区时间的影响，在谐振频率点处导出的谐振网孔电流公式与实际运行状态相差较大。针对这一问题，提出一种改进型谐振网孔电流公式；并系统地分析了谐振网孔参数与开关管的ZVS、直流电压增益及导通损耗的关联性，提出一种谐振参数的设计方法；最后搭建了1台48 V输入、1 kW/400 V输出的实验样机，通过仿真和实验验证理论分析的正确性。
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风力场中并网点电压稳定控制技术研究会员

期刊论文

作者：贺瑜飞

页码： 122 - 130

摘要

2020/01/01

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为解决传统单一的风力系统电压控制方法无法解决多时间尺度波动以及电力系统多种类扰动问题，提出风力场中并网点电压稳定控制研究。釆用剩余的加速面积减去剩余的减速面积，得到能够使系统维持功角稳定的减速面积缺额，作为计算控制切机量的依据，通过暂态稳定预测及分析判定该电力系统是否处于稳定状态，实现电力系统暂态稳定应急控制；通过风力场群无功电压控制和风力场集群层控制策略，实现电力系统中风电场群电压的协调控制；通过紧急控制与协调控制相结合，完成风力场中并网点电压稳定控制。仿真结果表明，电压表现平稳且逐渐增加，电压趋近于电压指标，电压变化只有0.3%，迭代次数平均值为24.6次，恒功率因数控制技术计算过程中使用的时间平均值为157.46 ms，清除电网故障耗费的总功率平均值为772.05 MW。
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2020年第2期