摘要：为提高碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide metal oxide semiconductor filed effect transistor,SiC-MOSFET)与硅基绝缘栅极双极晶体管(silicon insulated gate bipolar transistor,Si-IGBT)并联混合开关(SiC/Si hybrid switch,SiC/Si HyS)的可靠性与适用性,该文提出一种可变驱动电压的SiC/Si HyS栅极驱动电路结构,采用一路脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制信号和一个驱动芯片产生不同电压幅值的栅极控制信号,分别控制SiC/Si HyS中的SiC-MOSFET和Si-IGBT。相比于传统采用2个独立驱动电路的SiC/Si HyS驱动结构,该驱动电路大幅度降低SiC/Si HyS栅极驱动电路的复杂度,降低SiC-MOSFET关断过程中Si-IGBT误导通的可能性,提升混合开关的工作可靠性。该文首先分析所设计驱动电路工作原理,给出驱动电压调节方法;其次,建立耦合电容端电压纹波和系统启动时电容端电压暂态数学模型,通过仿真和实验验证模型准确性;搭建2 kW的SiC/Si混合开关Buck电路,验证该文所提混合开关驱动电路可行性,从SiC/Si HyS功率器件关断损耗、驱动电路功率损耗、成本以及体积4个方面分析所提驱动结构的优势。

摘要：针对晋能控股装备制造集团某矿94316综采工作面坚硬顶板在开采过程中易出现大面积悬顶现象,存在严重威胁矿井设备及工作人员安全的问题,基于94316综采工作面工程概况,通过对比分析深孔预裂爆破技术与定向水压致裂技术的工作机理及使用条件,决定可选用水压致裂技术来劣化94316综采工作面顶板,设计了具体的劣化方案与施工工艺,并进行了实际应用,应用该顶板劣化技术后,94316综采工作面的支架工作阻力与顶板来压步距都出现了显著的下降,应用结果表明:采用定向水压致裂技术来劣化94316综采工作面坚硬顶板,劣化效果好,可为类似工况下的综采工作面坚硬顶板的劣化提供参考。

摘要：针对汽车向用户供电(V2H)时,由于负载不平衡引起的母线电压振荡、电流不平衡等问题,设计适用于工作在V2H模式下的车载三相四线双向充电器。采用分裂电容并结合中线桥臂作为负载不平衡时中线电流的回路,以抑制因负载不平衡引起的分裂电容两端电压振荡问题。首先分析不平衡负载下分裂电容两端电压振荡的根本原因,给出不同的不平衡负载下分裂电容容值的选择依据,并通过仿真验证了理论分析的正确性。在此基础上,结合中线桥臂与拓扑电路的等效模型,提出与其他三相完全解耦的中线控制方法,保证了不平衡负载下分裂电容端电压及三相输出电压的稳定。同时给出在V2H模式下系统启动过程中的隐患,提出通过调节PWM死区时间的方法实现了系统软启动,进一步提高系统的可靠性。最终采用双有源桥与三相四线逆变器级联完成了10kW的V2H样机,不平衡负载由切换纯电阻负载模拟完成,实验数据与仿真值匹配,验证了所提方案的有效性。

摘要：为增强电动汽车与电网的互动能力,车载双向充电器已成为现研究的热点。设计采用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide-metal oxide semiconductor filed effect transistor,SiC-MOSFET)与硅绝缘栅双极型晶体管(silicon-insulated gate bipolar transistor Si-IGBT)相结合,完成了基于双有源桥(dual active bridge,DAB)与三相四线逆变器级联的双向充电系统。通过建立逆变器数学模型分析了不平衡负载下产生分裂电容电压震荡的原因,描述了震荡幅值与负载不平衡度之间的关系,为分裂电容值的选择提供了理论依据。对实际控制系统中存在的延迟,分析使用Si-IGBT构建中线桥臂的可行性,提出了基于虚拟阻抗的双向充电器在不平衡负载下中线桥臂与其他3个桥臂之间的解耦控制方法。并使用10kHz与50kHz开关频率验证了不平衡负载下该控制方法对分裂电容电压震荡的抑制作用。提出该系统在V2G,G2V及V2H这3种不同工作模式下的详细控制策略,通过实验验证了不同模式下的控制策略及中线解耦控制方法的可行性和有效性。并进一步分析该拓扑结构在V2H模式下同时为多个不同住宅提供单相电的可能性,为采用SiC设计类似的电力电子设备提供系统的设计方案及控制方法。

摘要：采用CR51电容式声传感器组成非接触式声触发系统既不影响弹丸的飞行姿态,并且能准确输出枪口信号。其通过采集子弹出枪口时产生的声场信号根据中间弹道学对其特性进行分析在时域中运用过零检测算法设计过门限检测电路与单片机程序对枪声信号与外部噪声信号进行识别,判断出有效的枪声信号。并由单片机处理确保枪口信号即便在封闭空间中的准确性和唯一性。证明了系统在工程中的实用性。

摘要：为提高风光互补发电系统中蓄电池使用寿命,设计并实现了新型节能铅酸蓄电池快速充电系统。采用安时计量法确定蓄电池SOC估计容量,实时调节蓄电池充电状态和充电控制。通过分析比较传统三阶段蓄电池充电方法,结合风光互补发电系统中蓄电池充电易受外部环境影响的特点,建立风光互补发电系统蓄电池快速充电控制策略。实验结果表明,在外部风光环境发生变化扰动时,该充电策略可根据蓄电池状态合理控制充电电流大小,提高充电速度和延长使用寿命。

摘要：以往通过采集膛口激波形成的枪口信号因为受到复杂的反弹噪声影响而会使系统产生重复的误触发。主要针对在空旷的靶场环境中由于地反弹噪声对系统形成的二次误触发的影响,采用CR51电容式声传感器设计的非接触式声触发系统和数字延迟自相关滤波法采集膛口激波,消除由于地反弹噪声所引起的系统二次误触发,以确保枪口信号的可靠性和唯一性。通过理论与实验相结合证明了滤波系统的可行性以及在实际工程中的实用性。

摘要：针对枪口火光探测系统中存在的探测灵敏度低及系统信噪比低的主要问题,论文基于PBS探测器主要研究火光探测系统中的前端探测系统。建立了探测器遇到火光时的数学模型,通过分析探测器前端的电压变化量,求得有最大电压变化时的最佳匹配电阻,以便提高探测灵敏度与系统的信噪比。论文根据选择的PBS探测器,经过对12.7mm步枪枪口火光的探测证明了最佳匹配电阻数学模型的正确性。

摘要：目前,磁耦合谐振式无线充电技术应用前景较好,这种方法与感应式无线充电技术相比,它具有高效率、安全性高以及中远距离传输等优势,有非常髙的研究价值和巨大的发展空间。但是磁耦合谐振式无线电能传输技术的传输效率、传输功率、谐振频率、系统参数的优化设计,以及阻抗匹配、功效同步等问题仍然是制约此项技术广泛推广应用的关键所在。在实际传输系统中,发送与接收线圈会发生偏移,互感会发生改变,从而导致系统功率下降。利用DC/DC变换器改变负载值,达到匹配效果。即通过改变DC/DC变换器的占空比D,使得系统在较大范围内,处于最优功率工作状态。

摘要：针对无线充电传输效率低及其变化率大的问题,本文基于串联谐振补偿拓扑原理,通过分析无线充电系统输出功率与传输效率影响因素,提出应用于电动汽车的无线充电系统的频率跟踪方法,建立无线能量传输耦合线圈,利用LTspice搭建无线充电系统T模型等效电路.仿真结果表明:斩波频率大于谐振频率时,系统实现软开关技术,减小开关损耗增大系统传输效率.当谐振频率为50kHz选择斩波频率为51kHz时输出功率为1kW时传输效率达92%.