随着电动飞机的发展,固态功率控制器(SSPC)作为关键器件,逐渐成为国内外研究的热点。由于SSPC结构复杂且需要频繁调试,所以准确的仿真模型可以为产品设计提供较大帮助。主要使用Ansys Q3D Extractor等软件,对第三代CREE SiC MOSFET组成...随着电动飞机的发展,固态功率控制器(SSPC)作为关键器件,逐渐成为国内外研究的热点。由于SSPC结构复杂且需要频繁调试,所以准确的仿真模型可以为产品设计提供较大帮助。主要使用Ansys Q3D Extractor等软件,对第三代CREE SiC MOSFET组成的SSPC进行基于产品结构的寄生参数提取,并建立SSPC单路和整体电学等效模型。对SSPC的阻性负载开关特性进行了仿真分析,发现波形中并无明显振荡现象。最后得出了寄生参数的影响基本可以忽略的结论。展开更多
固态功率控制器SSPC(solid-state power controller)中功率管的结温监测对SSPC的可靠性有至关重要的作用,热模型法因其无需直接接触测量且方法简单而被广泛使用。然而,功率芯片的老化会导致热路径的退化,器件的结壳热阻抗增加,使实际结...固态功率控制器SSPC(solid-state power controller)中功率管的结温监测对SSPC的可靠性有至关重要的作用,热模型法因其无需直接接触测量且方法简单而被广泛使用。然而,功率芯片的老化会导致热路径的退化,器件的结壳热阻抗增加,使实际结温远远超过热网络模型的估计值,导致对器件健康状态的乐观估计。焊料层疲劳失效被认为是SSPC功率管老化失效的主要原因之一。因此,在SSPC的寿命周期中实时监测器件的老化状态,并对功率管的热模型进行自适应在线修正,通过测量不受焊料层退化影响的热敏参数来计算热阻作为更新依据,将热阻信息关联焊料层老化状态来更新热模型。所提方法可在不影响SSPC正常工作的前提下,实时修正热模型,实验结果验证了方法的有效性。展开更多
针对单一动力源难以满足无人机在工况复杂、负载变化剧烈条件下飞行时的功率需求,提出一种基于双向直流固态功率控制器(Solid-State Power Controller,SSPC)保护的无人机复合电源充放电控制策略,并利用MATLAB/Simulink建立了无人机复合...针对单一动力源难以满足无人机在工况复杂、负载变化剧烈条件下飞行时的功率需求,提出一种基于双向直流固态功率控制器(Solid-State Power Controller,SSPC)保护的无人机复合电源充放电控制策略,并利用MATLAB/Simulink建立了无人机复合电源充放电系统仿真模型,通过仿真实验证明了该控制策略的有效性。与传统SSPC相比,双向直流SSPC在满足功率双向流动的前提下能够对充放电电路进行双向保护,有效防止了锂电池的过充过放,延长了锂电池的使用寿命。相比于传统双闭环比例积分(PI,Proportional Integral)控制,该控制策略通过充放电电流的模型预测控制,解决了PI控制在双向直流/直流(Direct Current,DC)变换器中的滞后性,提高了充放电系统的抗干扰和动态响应能力。展开更多
文摘随着电动飞机的发展,固态功率控制器(SSPC)作为关键器件,逐渐成为国内外研究的热点。由于SSPC结构复杂且需要频繁调试,所以准确的仿真模型可以为产品设计提供较大帮助。主要使用Ansys Q3D Extractor等软件,对第三代CREE SiC MOSFET组成的SSPC进行基于产品结构的寄生参数提取,并建立SSPC单路和整体电学等效模型。对SSPC的阻性负载开关特性进行了仿真分析,发现波形中并无明显振荡现象。最后得出了寄生参数的影响基本可以忽略的结论。
文摘固态功率控制器SSPC(solid-state power controller)中功率管的结温监测对SSPC的可靠性有至关重要的作用,热模型法因其无需直接接触测量且方法简单而被广泛使用。然而,功率芯片的老化会导致热路径的退化,器件的结壳热阻抗增加,使实际结温远远超过热网络模型的估计值,导致对器件健康状态的乐观估计。焊料层疲劳失效被认为是SSPC功率管老化失效的主要原因之一。因此,在SSPC的寿命周期中实时监测器件的老化状态,并对功率管的热模型进行自适应在线修正,通过测量不受焊料层退化影响的热敏参数来计算热阻作为更新依据,将热阻信息关联焊料层老化状态来更新热模型。所提方法可在不影响SSPC正常工作的前提下,实时修正热模型,实验结果验证了方法的有效性。
文摘针对单一动力源难以满足无人机在工况复杂、负载变化剧烈条件下飞行时的功率需求,提出一种基于双向直流固态功率控制器(Solid-State Power Controller,SSPC)保护的无人机复合电源充放电控制策略,并利用MATLAB/Simulink建立了无人机复合电源充放电系统仿真模型,通过仿真实验证明了该控制策略的有效性。与传统SSPC相比,双向直流SSPC在满足功率双向流动的前提下能够对充放电电路进行双向保护,有效防止了锂电池的过充过放,延长了锂电池的使用寿命。相比于传统双闭环比例积分(PI,Proportional Integral)控制,该控制策略通过充放电电流的模型预测控制,解决了PI控制在双向直流/直流(Direct Current,DC)变换器中的滞后性,提高了充放电系统的抗干扰和动态响应能力。
