刘平
- 作品数：16 被引量：82H指数：5
- 供职机构：湖南大学电气与信息工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程交通运输工程机械工程电子电信更多>>
- 7.5 kW电动汽车碳化硅逆变器设计被引量：4
- 2019年
- 第三代功率半导体碳化硅SiC(silicon carbide)具有高耐压等级、开关速度快以及耐高温的特点,能显著提高电动汽车驱动系统的效率、功率密度和可靠性。首先,设计了两电平三相逆变器主电路和带有保护功能的隔离型驱动电路,使用LTSpice仿真分析了门极电阻对驱动性能的影响;其次,建立了逆变器的功率损耗与热阻模型,使用Icepak对散热器进行了散热分析;再次,讨论了PCB板寄生参数对主电路和驱动电路的影响,并提出了减少寄生参数的措施;最后,采用CREE公司的1 200 V/40 mΩ SiC MOSFET制作了1台7.5 kW的实验样机,并给出了测试结果。
- 苏杭姜燕刘平赵阳罗德荣罗德荣
- 关键词：碳化硅逆变器散热器电动汽车
- 一种优化的永磁同步电机电流迭代控制算法被引量：1
- 2019年
- 针对永磁同步电机(PMSM)损耗受电流影响较大的问题,鲜有文献阐述如何在满足电机转矩需求和调速需求前提下实现电流最优。提出了一种优化的PMSM电流迭代控制算法。通过该算法在给定转矩和转速下进行最优目标工作点的选取,对非线性的特性曲线运用迭代法进行数值求解,计算量较小且能求取出最优的定子电流。同时与设计的模型预测控制器(MPC)相结合,优化PMSM的电流预测值和控制实际输出值。仿真和实验结果表明,该优化的PMSM电流迭代控制算法相比传统方式能进一步减小电机损耗,并且提高电流控制的稳定性和精确性。
- 覃思雨刘平黄守道朱伟进
- 关键词：永磁同步电机最大转矩电流比模型预测控制
- 基于驱动电流动态调节的低过冲低损耗SiC MOSFET有源门极驱动被引量：5
- 2020年
- 与硅基功率器件相比,碳化硅(silicon carbide,SiC)MOSFET具有开关速度更快、导通损耗更低等优点,将越来越广泛的应用于高效高功率密度场合。但是,其开关特性对寄生参数非常敏感,在高速开关过程中极易产生瞬态电压电流尖峰和高频开关振荡,严重威胁Si C基变换器的可靠运行。针对这一问题,文中对SiC MOSFET的开关暂态过程进行深入分析,揭示门极驱动电流对开关过程电压电流过冲、振荡与开关损耗的影响机理。在此基础上,提出一种驱动电流分段动态调节的SiC MOSFET有源门极驱动电路,即根据开关过程不同阶段的状态反馈动态调整器件门极驱动电流。实验结果表明,所提出的方法能够在维持低开关损耗的同时,实现了对SiC MOSFET开关过程中电压电流过冲和高频振荡的有效抑制,提升SiC基电力电子装置的动态性能与运行可靠性。
- 刘平李海鹏苗轶如陈常乐陈梓健孟锦豪
- 关键词：过冲开关损耗
- 基于RBF神经网络的开关磁阻电机转矩脉动控制被引量：12
- 2017年
- 开关磁阻电机的双凸极结构和高度的非线性电磁特性会引起严重的转矩脉动。针对这一问题,提出了一种基于径向基函数神经网络的瞬时转矩控制方法。利用径向基函数神经网络较强的泛化和逼近能力,结合开关磁阻电机样本数据和控制要求,设计转矩观测器,实现电流、角度到转矩的非线性映射。然后将转矩作为转矩内环的反馈,直接控制瞬时转矩跟踪转速外环输出的参考转矩,再结合转矩滞环控制器完成电机的转矩控制。仿真和实验结果表明,所提控制策略具有响应速度快、控制精度高、可适应转速变化等优点,能有效地减小开关磁阻电机的转矩脉动。
- 李孟秋樊铃任修勇刘平袁文浩
- 关键词：开关磁阻电机径向基函数神经网络瞬时转矩控制转矩观测器
- 电动汽车用感应电机削弱振动和噪声的随机PWM控制策略被引量：33
- 2019年
- 采用随机开关频率脉宽调制(RFPWM)策略可使电流频谱特性趋于均匀,从而削弱电机的电磁振动和噪声。电动汽车用感应电机的固有频率较低,一般在0.6～5kHz之间,所以仅用RFPWM策略效果不明显。该文提出了电流谐波频谱整形结合RFPWM的矢量控制策略:使用带通滤波器提取反馈d、q轴电机固有频率范围内的电流谐波,并设计电流谐波频谱整形算法对其抑制,均匀其频谱特性,从而有效削弱了电机的电磁振动和噪声。最后对所提出的控制策略进行了理论分析和仿真验证,并搭建了10 kW电动汽车用感应电机对拖实验平台,通过分析控制器电流以及电机振动的数据,验证了控制策略的有效性和可行性。同时该控制策略不需要对硬件做出修改,具有很好的实用性。
- 刘和平刘庆张威苗轶如刘平
- 关键词：随机开关频率电动汽车
- 弹簧式压接IGBT模块内部应力及温度仿真分析
- 2023年
- 功率半导体器件的寿命与其内部的热力情况直接相关,而接触热阻严重影响压接式IGBT模块内部的温度分布,因此对于接触热阻的精确模拟尤其重要。本文对弹簧式压接IGBT进行了有限元仿真建模,基于蒙特卡洛方法来模拟接触热阻,详细分析了IGBT芯片表面温度和力的分布,提出了施加在单个芯片上的适当压力。对比了子模组中不同芯片表面的温度和应力大小,分析了多芯片子模组中极易首先发生失效的芯片。本研究结果可为弹簧式压接IGBT模块在实际生产制造和提高寿命方面提供理论参考。
- 肖凯邵震陈潜王振严喜林刘平卢继武
- 关键词：有限元仿真
- 基于实时结温观测的电动汽车逆变器动态限流策略被引量：7
- 2018年
- 针对电动汽车逆变器中功率模块因实时结温过高而造成器件乃至系统失效的问题,提出了基于实时结温观测反馈的逆变器动态电流限幅控制策略。建立绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的电热模型,在线观测功率模块中所有IGBT芯片和续流二极管(FWD)芯片的瞬时最大结温;将该热状态以及器件的最大可用热容量输入电流限幅控制器得到逆变器的最大运行电流值,实现逆变器的电流动态限幅控制。测试结果表明,所提控制策略使逆变器安全地工作在最大可用结温范围内,可使逆变器的运行性能极限最大化,提高系统的功率密度和可靠性。
- 刘平张星黄守道尹书虎
- 关键词：电动汽车逆变器热容量电流限幅控制策略
- 基于瞬时功耗检测的SiC MOSFET短路保护策略被引量：1
- 2022年
- 针对SiC MOSFET对短路电流的耐受能力较弱的问题,设计了一种短路检测策略以提高其运行可靠性。基于SiC MOSFET在正常运行及短路故障状态下的瞬时功耗差异可形成短路判据,设计了瞬时功耗检测的SiC MOSFET短路检测方案和电路。仿真测试了其针对两种不同短路故障工况的监测性能,验证了提出的短路检测的有效性。结果表明提出的短路保护方法响应时间短,短路峰值电流小。
- 刘平刘平苗轶如
- 关键词：碳化硅功率器件短路保护仿真验证
- 基于开关瞬态反馈的SiC MOSFET有源驱动电路被引量：3
- 2022年
- 受内部寄生参数与结电容的影响,碳化硅(SiC)功率器件在高速开关过程中存在极大的电流电压过冲与高频开关振荡,严重影响了SiC基变换器的运行可靠性。因此,该文首先对SiC MOSFET开关特性进行深入分析,揭示栅极电流与电流电压过冲的数学关系;然后提出一种变栅极电流的新型有源驱动电路;通过对SiC MOSFET开关瞬态的漏极电流变化率dI_(d)/dt、漏-源极电压变换率dV_(ds)/dt以及栅极电压V_(gs)的直接检测与反馈,在开关过程的电流和电压上升阶段对栅极电流进行主动调节,抑制电流电压过冲与振荡;最后在多个工况下对本文所提方案进行实验验证。结果表明,与常规驱动方案相比,该文方法减小了30%~50%的电流电压过冲,有效抑制振荡与电磁干扰,提高了SiC MOSFET变换器的运行可靠性。
- 刘平陈梓健苗轶如杨江涛李伟
- 关键词：有源驱动
- 一种优化的PMSM模型预测控制成本函数调整方法
- 2021年
- 为提高PMSM的电流控制精度,提出了一种优化的PMSM模型预测控制成本函数调整方法。基于传统成本函数引入定子电流幅值限制项以及开关状态限制项,对dq轴电流的控制进行优化,提高PMSM驱动系统电流控制的稳定性和精确性。仿真结果表明,所提方法相较于传统预测电流控制算法提高了电流控制精度,具备更快的动态响应速度和更强的抗负载扰动能力。
- 王有云刘平童林林覃思雨
- 关键词：永磁同步电机模型预测控制电流控制成本函数
