Активный фильтр для зарядно-выпрямительного устройства систем электропитания

Активный фильтр для зарядно-выпрямительного устройства систем электропитания

Автор: Удовиченко Алексей Вячеславович, Балагуров Максим Владимирович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Рубрика: Преобразовательная техника

Статья в выпуске: 1 т.19, 2019 года.

Бесплатный доступ

Предлагается активный фильтр (АФ) для системы электропитания на базе зарядно-выпрямительного устройства моноблочного типа ЗВУ НРТ 160.220. Компенсатором гармонических составляющих здесь служит полумостовая схема однофазного инвертора напряжения. Преобразователь является источником гармонической составляющей, противоположной по фазе тем гармоникам, которые присутствуют в выходном сигнале выпрямителя ЗВУ. АФ подключается последовательно в выходную цепь выпрямителя через согласующий трансформатор с малым числом витков обмоток. В работе предлагается методика по разработке активного фильтра с системой управления. Приведен расчет аналоговых фильтров нижних частот и высших частот (Бесселя 2-го порядка). Был произведен анализ работы ЗВУ с фильтром и без, при разных значениях выходного напряжения выпрямителя. Приведены эпюры токов и напряжений в основных точках схемы АФ, полученные в ходе моделирования.

Еще

Активный фильтр, заряд аккумуляторной батареи, аналоговый фильтр

Короткий адрес: https://sciup.org/147232720

IDR: 147232720   |   DOI: 10.14529/power190107

Список литературы Активный фильтр для зарядно-выпрямительного устройства систем электропитания

  • Dudin A., Ellinger T., Petzoldt J. Oleg V. Nos State of Charge Control of the Mixed-Type Battery Energy Storage System based on the Modular Multilevel Converter//17th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM), 2016, Erlagol, pp. 395-400. DOI: 10.1109/EDM.2016.7538764
  • Reithmaier S. DC-DC High Frequency Boost Converter, U.S. Patent 7 180 275, B2. 02, 20, 2007.
  • Brown A.E. DC-DC Converter Operable in an Asyncronous or Syncronous or Linear Mode, U.S. Patent 5 414 341. 05, 09, 1995.
  • BU-907: Testing Lithium-Based Batteries. Available at: https://batteryuniversity.com/index.php/learn/article/testing_lithium_based_batteries (accessed 10.12.2018).
  • Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники. 5-е изд. М.: Urait, 2012. 667 с.
  • SKiiP 603 GD123-3DUL V3. Available at: https://www.semikron.com/products/product-classes/ipm.html#view/table/items/20/filters/icnom-in-a=600 (accessed 10.12.2018).
  • Агунов А.В. Сглаживающее устройство тяговых подстанций постоянного тока на основе силового активного фильтра//Известия Петербургского университета путей сообщения. 2013. Вып. № 2 (35). С. 96-100.
  • Zhang H., Lu R., Zhu C., Zhao Y. On-line Measurement of Internal Resistance of Lithium Ion Battery for EV and Its Application Research//International Journal of u-and e-Service, Science and Technology, 2014, vol. 7, no. 4, pp. 301-310.
  • DOI: 10.14257/ijunesst.2014.7.4.27
  • Hato Y., Chen C. H. Hirota T., Kamiya Y., Daisho Y., Inami S. Degradation Predictions of Lithium Iron Phosphate Battery//EVS28 International Electric Vehicle Symposium and Exhibition, KINTEX, Korea, May 3-6, 2015, pp. 1-7.
  • DOI: 10.3390/wevj7010025
  • Ruddell A.J., Dutton A.G., Wenzl H., Ropeter C., Sauer D.U., Merten J., Orfanogiannis C., Twidell J.W., Vezin P. Analysis of Battery Current Microcycles in Autonomous Renewable Energy Systems//Journal of Power Sources, 2002, no. 112, pp. 531-546.
  • DOI: 10.1016/s0378-7753(02)00457-3
  • Charging LiFeP04 Batteries Summary of Manufacturer Recommendations. Available at: http://www.hoffmanengineering.com/Power-Management-from-Hoffman-Engineering (accessed: 10.12.2018).
  • Park J.-H., Jeong H.-G., Lee K.-B. Output Current Ripple Reduction Algorithms for Home Energy Storage Systems//Energies, 2013, no. 6, pp. 5552-5569.
  • DOI: 10.3390/en6105552
  • Kaneko G., Inoue S., Taniguchi K., Hirota T., Kamiya Y., Daisho Y., Inami S. Analysis of Degradation Mechanism of Lithium Iron Phosphate Battery//EVS27 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium, Barcelona, Spain, November 17-20, 2013, pp. 1-7.
  • DOI: 10.1109/evs.2013.6914847
  • From 1 Hour to Just 10 Seconds: Using the Low-Frequency AC-IR Method as a Quicker and More Stable Alternative to DC-IR Testing of Lithium Ion Batteries. Available at: https://www.hioki.com/en/(accessed: 10.12.2018).
  • Keil P., Jossen A. Charging Protocols for Lithium-Ion Batteries and Their Impact on Cycle Life -An Experimental Study with Different 18650 High-Power Cells, May 2016.
  • DOI: 10.1016/j.est.2016.02.005
  • Krieger E.M., Effects of Variability and Rate on Battery Charge Storage and Lifespan, 2013, 138 p.
  • Ahmad A.A., Abrishamifar A., Samadi S. Low-Frequency Current Ripple Reduction in Front-End Boost Converter with Single-Phase Inverter Load//IET Power Electron., 2012, pp. 1-8.
  • DOI: 10.1049/iet-pel.2011.0470
  • Sritharan T. Impact of Current Waveforms on Battery Behaviour, 2012, 95 p.
  • Mirzaee H., Dutta S., Bhattacharya S. A Medium-Voltage DC (MVDC) with Series Active Injection for Shipboard Power System Applications//2010 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, Atlanta, GA, 2010, pp. 2865-2870.
  • DOI: 10.1109/ecce.2010.5618184
  • Horowitz P., Hill W. The Art of Electronics, 2014, 1101 p.
  • Udovichenko A. V., Rozhdenko D. A. Investigation of Three Phase Two-Zone Thyristor AC Voltage Regulator with Capacitor Divider//16th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM 2015), Altai, Erlagol, 29 June -3 July 2015, Novosibirsk, NSTU Publ., 2015, pp. 495-498.
  • DOI: 10.1109/EDM.2015.7184592
  • Удовиченко А.В., Зиновьев Г.С. Энергосберегающие устройства плавного пуска двигателей переменного напряжения//Электротехника. 2009. № 12. С. 52-55.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp