刘平
- 作品数：21 被引量：119H指数：6
- 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：5
- 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
- 压接式IGBT健康管理方法综述被引量：2
- 2024年
- 压接式IGBT功率器件是新型电力系统应用装备中的核心部件,对其健康管理可提升IGBT使用寿命与运行可靠性,保障新型电力系统的安全稳定。首先介绍压接式IGBT器件的封装结构和主要失效模式;其次以特征参数类型的不同,对现有健康状态监测方法进行分类阐述和分析;然后归纳现有压接式IGBT寿命预测方法的原理和特点;最后对现有的健康管理技术进行综合对比分析,并指出压接式IGBT健康管理方法需要进一步研究的问题和未来发展趋势。
- 肖凯王振严喜林刘叶春胡剑生刘平
- 关键词：健康管理
- 压接式IGBT寿命评估软件开发与案例分析被引量：1
- 2024年
- 压接式IGBT功率器件是新型电力系统应用装备中的核心部件之一。由于电力设备工作环境复杂,工况多变,长期作用下会导致功率器件发生疲劳失效。为保证电力系统关键设备的安全稳定运行,需要对压接式IGBT器件的剩余寿命进行评估,从而在器件发生失效前及时进行相应的处理。首先通过建立压接式IGBT器件多物理场模型分析影响器件老化进程的力学参数;然后,基于分析结果,在现有寿命预测模型中选取适合于压接式IGBT的模型,并开发适用于压接式IGBT的寿命评估软件;最后用寿命评估软件进行案例分析,得到器件的寿命评估结果,对器件的应用提供了指导。
- 肖凯王振严喜林刘叶春胡剑生刘平
- 关键词：特征参量
- 碳化硅MOSFET有源门极驱动的电压电流过冲快速检测电路设计
- 2025年
- 碳化硅金属氧化物半导体场效晶体管(Silicon carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,SiC MOSFET)因其高工作频率和耐高温等优势得到广泛应用。然而,SiC MOSFET驱动电路存在的开关高电气应力、电压电流超调和开关振荡等问题降低了变流器的可靠性。为了提高系统的可靠性,本文提出了一种碳化硅MOSFET有源门极驱动的电压电流过冲快速检测电路。首先,分析SiC MOSFET的开通和关断过程,对漏极电流上升阶段和下降阶段的电压和电流状态设计过冲快速检测电路;然后,为了抑制电压和电流尖峰,设计控制电路动态调节栅极电流;最后,根据原理图确定器件选型方案并搭建测试平台,分析所选器件的工作性能以及自身硬件延时情况。实验结果表明,本文所提设计方案能够快速检测电压和电流过冲状态,并有效抑制电压和电流尖峰。
- 王俊波张殷唐琪王正磊陈钰凯刘平
- 关键词：有源驱动
- 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：9
- 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
- 基于导通压降的大容量IGBT模块结温观测与误差分析研究被引量：1
- 2024年
- 压接式绝缘栅双极性晶体管PP-IGBT(press-pack insulated gate bipolar transistor)模块因其优越的电气性能和可靠性,广泛应用于柔性直流换流阀等大功率应用场景。IGBT芯片结温的准确观测对于其运行状态的监测与剩余寿命的评估都非常重要。已有结温观测方法多是针对键合引线式IGBT,未考虑到压接式模块的特性,无法直接应用。首先,针对大容量换流阀中的压接式IGBT,提出了一种实用的模块导通压降与结温标定方法,并对结温在线估计的误差进行了全面分析。然后,基于ABB公司5SNA 3000K452300压接式IGBT模块(4500 V,3000 A)设计了结温标定方案,包括实验电路、温度标定范围选择、结温控制方式、测量电路及标定实验步骤。最后,基于脉冲测试平台,对所提方法进行了验证。实验结果表明,所提结温标定与观测方案有效,结温观测误差在±5℃以内,且能适用压接式IGBT模块存在差异的情况。
- 肖凯王振严喜林李文骁胡剑生刘平
- 关键词：导通压降
- 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：40
- 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
