高可靠性貯能消磁模塊組合電源研究.pdf

1、中國(guó)正處于一個(gè)藍(lán)水海軍快速發(fā)展時(shí)期，大型水面與水下戰(zhàn)斗艦船正在研制與服役初期，各方面的配套設(shè)施需要完善，艦船的消磁系統(tǒng)就是其中之一。隨著大型軍用艦船的使用，消磁系統(tǒng)的功率越來(lái)越大，對(duì)消磁供電電源容量要求也在增加。本文利用超級(jí)電容貯能與電站共同形成脈沖放電電流，利用脈沖放電的間歇性特點(diǎn)，降低系統(tǒng)對(duì)電站功率的要求。
　　首先，對(duì)貯能消磁模塊組合電源的總體方案進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。分析選取了消磁電源前級(jí)充電控制器和后級(jí)恒流變換器的拓?fù)湫问?。?duì)

2、消磁電流脈沖進(jìn)行能量分析和計(jì)算，得出了四種不同工況下超級(jí)電容模組容量與需求供電功率的關(guān)系。
　　其次，針對(duì)某個(gè)特定的電站供電功率，分別設(shè)計(jì)了后級(jí)變換器采用降壓方式或升降壓方式對(duì)應(yīng)的電容模組分組方案和脈沖電流放電策略。并對(duì)兩種方式下的前級(jí)充電機(jī)方案及后級(jí)變換器內(nèi)部采用的并聯(lián)路數(shù)進(jìn)行了確定。進(jìn)一步對(duì)兩種方式下滿(mǎn)足輸出脈沖電流指標(biāo)的后級(jí)變換器濾波電感、電容值進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　再次，分別建立了單路Buck、單路Buck-boost以

3、及多路交錯(cuò)并聯(lián)的Buck、Buck-boost電路的平均狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型。并以后級(jí)變換器采用降壓方式為例設(shè)計(jì)了基于三環(huán)控制的最大電流均流法均流方案。
　　最后，在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下建立了后級(jí)變換器并聯(lián)均流的仿真模型，并對(duì)后級(jí)變換器并聯(lián)均流進(jìn)行仿真和分析。同時(shí)也對(duì)后級(jí)變換器并聯(lián)輸出的脈沖電流能否滿(mǎn)足精度、前后沿時(shí)間、超調(diào)量的要求進(jìn)行具體分析。驗(yàn)證了基于三環(huán)控制的最大電流均流法在一相一重變換器并聯(lián)運(yùn)行以及在多相多