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[2018年IEEE工业应用学会年会(IAS) - 美国俄勒冈州波特兰市 (2018.9.23-2018.9.27)] 2018年IEEE工业应用学会年会(IAS) - 面向空间应用的太阳能转换系统设计与优化
摘要: 本手稿详细介绍了一种适用于太空应用的500千瓦太阳能微电网系统设计方案。该设计方法采用遗传算法进行多目标优化,综合考虑了表征太阳能微电网的四个关键参数(电池电压、光伏最大功率、光伏最大功率点电压及每串电池板数量)。最终优化指标为日均可输送功率与系统总质量之比(瓦/千克)。该微电网系统由多个??榛绷?直流微型转换器构成,其中评估比较了四种拓扑结构(降压型、升压型、升降压型及无极性升降压型),确定无极性升降压转换器为最佳方案,并提供了经分析验证的最优系统特性。最终系统设计实现了35.56瓦/千克的比功率,优化参数包括:743.7伏电池电压、439.5瓦光伏最大功率、182.7伏光伏最大电压及每串三块电池板配置。基于优化结果,研制了原型机并针对效率与低温可靠性进行测试分析。该转换器峰值效率达98.4%,功率密度3.54瓦/立方厘米,比功率3.76瓦/克,在0℃至-140℃条件下完成超过267小时的11分钟低温循环测试。
关键词: 宽带隙半导体、微电网、升压-降压变换器(非反相)、最大功率点跟踪器、太空探索、光伏系统、设计优化、直流-直流电源转换器、系统级设计、低温测试
更新于2025-09-23 15:23:52
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空间应用太阳能转换系统的设计与优化
摘要: 本手稿详细阐述了一种适用于太空应用的500千瓦太阳能微电网系统设计方案。该设计方法采用遗传算法进行多目标优化,综合考虑表征太阳能微电网的四个关键参数(电池电压、光伏最大功率、光伏最大功率点电压及每串电池板数量)。最终优化指标为日均可输送功率与系统总质量之比(瓦/千克)。该微电网系统由多个模块化直流-直流微型转换器构成,研究评估并比较了四种拓扑结构(降压型、升压型、升降压型及无极性升降压型),确定无极性升降压转换器为最优方案,并提供经分析验证的最优系统特性参数。最终系统设计实现35.56瓦/千克的比功率,优化参数包括:743.7伏电池电压、439.5瓦光伏最大功率、182.7伏光伏最大电压及每串三块电池板配置?;谟呕峁芯客哦由杓圃突⑼ü什馐杂氲臀驴煽啃匝橹?。该转换器峰值效率达98.4%,功率密度3.54瓦/立方厘米,比功率3.76瓦/克,在0℃至-140℃环境下完成超过267小时、每次11分钟的低温循环测试。
关键词: 低温测试、光伏系统、宽禁带半导体、最大功率点跟踪器、设计优化、升压-降压转换器(非反相)、太空探索、系统级设计、直流-直流电源转换器、微电网
更新于2025-09-23 15:22:29
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ITER玻尔计端口塞相机系统级设计
摘要: ITER玻尔计诊断系统计划在真空室内布置550条视线(LOS)。其中240个通道由安装在两个上端口和一个赤道端口的摄像机提供。本文阐述了端口摄像机系统级设计的当前进展,以及如何在满足多重竞争性要求的同时实现所有必要摄像机组件的解决方案。传感器支架、支撑结构、根据摄像机类型(针孔或准直器)采用的不同光阑、电缆连接器、陶瓷轨道板及大量矿物绝缘电缆,都必须在受限的空间范围内集成以确保功能正常。文中还将描述内部电气接口和外部机械安装的设计方案。通过一个配备60条LOS的上端口摄像机实例,解释了摄像机组件的组装过程,并对比了热室中远程维护方案目前讨论的两种架构选项。
关键词: 诊断、系统级设计、远程操作、测辐射热计、端口塞相机、国际热核聚变实验堆(ITER)
更新于2025-09-23 15:21:01