简介:面向具有复杂分布式用电负载需求的航天器,提出一种基于三端口变换器(TPC)的供电系统架构及其功率控制策略。该系统以TPC为基本单元,通过将各TPC模块的输入端口和双向功率端口分别并联连接,实现输入能源、储能装置和多个分布式负载之间的供电。针对各分布式负载输出功率不同且单个TPC含有3条功率路径,可能导致系统中各传输路径功率不确定的问题,提出一种混合型系统功率控制策略以实现各模块各功率路径可控及系统功率优化管理,具体而言,即在储能装置充电工况下均衡储能装置的充电电流,在储能装置放电工况下按输出需求分配输入功率。分析和实验表明,系统可以在各工作状态下稳定运行并在各工作状态之间自由切换。
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:地铁线路牵引逆变器的IGBT模块结温波动非常复杂,容易引起IGBT模块发生疲劳失效。以北京地铁7号线为研究对象,根据列车牵引的最快速策略和额定载荷工况可以得到牵引逆变器的电气参数,再利用数据手册和IPOSIM软件算法得到IGBT模块的损耗。由数值模拟方法得到热管散热器随车辆速度变化的热阻曲线,通过热阻抗法计算出IGBT结温、IGBT壳温、二极管结温、二极管壳温和散热器温升曲线。利用LESIT疲劳寿命模型、雨流计数方法和线性累积损伤理论计算出IGBT芯片和二极管芯片的疲劳寿命。最后探讨了最经济策略、超载工况、环境温度、接触热阻和疲劳寿命模型参数等因素对芯片平均温度和疲劳损伤的影响。