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Dolorliu

南京航空航天大学

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刘华吾

研究生

博士

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dolorliu@126.com

江苏 南京市 白下区 南京航空航天大学江宁校区

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项目经验 4项

2015.09-2016.09

项目主管汤欣喜博士

我的职责协助PCB绘制,程序编写,前级Vienna调试

项目成员孙文进 汤欣喜 曹阳

项目简介该项目是企业横向合作项目。针对目前火热的直流充电桩搭建的工程样机,前级采用三相Vienna拓扑,2路输入并联、输出并联;母线+/-400V,开关频率50KHz;后级采用输入串联输出串联的两路LLC,输出电压范围350~700V,开关频率60~200KHz,轻载间歇工作,具备恒压恒流切换,CAN母线均流等功能。控制芯片采用TMS28035 DSP。

2014.04-2014.10

项目主管刘华吾

我的职责把控、负责项目

项目成员魏涛 钱斌

项目简介和北京529卫星制造厂合作项目。采用全模拟器件控制,在体积、重量、器件限定的苛刻要求下,搭建了20V升压至100V的700W航空用升压电源。拓扑采用软开关正反激变换器,两路输入串联,PWM芯片UC3825。升压变换器进行了详细的分析和参数设计、进行了航天级器件选择、实验调试,并在企业现场进行了调试和验收,变换器实验样机满足协议的各项指标。本人据此详细分析高增益变换器的构成机理,并发表论文,
Huawu Liu, Haibing Hu, Hongfei Wu, Yan Xing and Issa Batarseh, "Overview of High-Step-Up Coupled-Inductor Boost Converters," in IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 4, no. 2, pp. 689-704, June 2016.

2013.03-2014.01

项目主管刘华吾

我的职责负责、把关项目

项目成员余福斌 滕国栋 秦阳 孙永恒

项目简介该项目合作横向项目。主功率电路采用三相全桥逆变器,控制器采用Altera FPGA EP4CE40F23I7。所有控制均在FPGA中实现。该项目具有以下特点:
(1) 创新性地提出了先进的控制策略,并在国内外学科内的顶级期刊上,发表数篇文章。提出了一种快速、高精度的电网电压同步锁相技术,可以适应各种电网电压恶劣的情况。提出了一种广义傅里叶变换,可以根据具体电网电流谐波频谱情况,快速有效地提取谐波;采用了高性能的电流控制器,可以选择性地治理电网电流谐波,将APF的性能、成本最优化结合。
(2) 装置采用模块化架构,结构灵活、扩容方便、应用场合广泛。平台采用集中控制,整个系统配有主控制器,负责谐波提取、系统检测和逻辑控制。主功率模块采用单相H桥结构,并单独配有从控制器,负责电流跟踪、监控和保护。模块化的结构使得APF平台适用于单相、三相三线制、三相四线制等不同的电网系统,对电网不平衡、中线电流、功率因数等可以有效抑制和校正。对于大容量需求场合,可以方便地加入APF模块,实现并联扩容。
(3) 集中控制、“无线”连接。各个APF模块相互独立,由主控制器综合统一控制。主/从控制器之间通过10Mbps光纤相连,系统抗干扰能力强、布线方便、美观漂亮;每个从控制器拥有独立的通信通道,所有通道之间独立并行,数据交流高速、可靠
(4) 全FPGA控制系统,系统智能、功能齐全强大。平台所有控制均通过FPGA实现,具有谐波注入、选择性谐波补偿、功率因数校正、不平衡补偿等齐全强大的功能。主FPGA控制器中配有片上MCU,用以实现和显示屏、用户交互通信。
(5) 优化的控制策略,实现完美电能质量治理。利用FPGA灵活、强大的功能,针对APF应用场合采用优化的控制策略,充分发掘系统潜能,完美实现电能质量治理。采用基于滑动窗DFT的谐波提取,各次谐波具有相位、幅值校正功能以抵消电流采样回路引入的误差。电路跟踪环路,通过设计高速运算单元、PWM更新和交接,以减小控制延时,将控制环路带宽提高到开关频率的1/3。
最终搭建200A智能化有源滤波器,可以实现3~51次谐波,任意次、可选择的谐波消除。完成了基于FPGA的核心控制架构的搭建、核心控制算法的编写和调试;绘制控制PCB,搭建主功率电路,并进行了现场调试,最终实现了优异的补偿效果,产品已经推向市场,反应良好。
本人据该项目发表数篇文章:
Huawu Liu, Yan Xing and Haibing Hu, "Enhanced Frequency-Locked Loop With a Comb Filter Under Adverse Grid Conditions," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 31, no. 12, pp. 8046-8051, Dec. 2016.
刘华吾 胡海兵 邢 岩, 有限字长对滑动窗 DFT 稳定性的影响研究[J]. 中国电工技术学报,2016,31(11):22-31.
刘华吾 孙永恒 胡海兵 邢 岩, 谐波畸变电网下的单相同步旋转坐标系锁相环[J]. 电力系统自动化,2016,40(13):93-99.
Huawu Liu, Yongheng Sun, Haibing Hu and Yan Xing, "A new single-phase PLL based on discrete fourier transform," 2015 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Charlotte, NC, 2015, pp. 521-526.

2012.09-2013.01

项目主管刘华吾

我的职责负责、把关项目

项目成员刘华吾 陆杨军

项目简介该项目国际合作项目。将新型SiC MOSFET应用到逆变器中,去除传统逆变器需要的体二极管,研究新型控制策略,充分利用新型器件的优点,并与传统Si MOSFET进行对比,测试采用新型器件的逆变器的整机效率。装置采用TMS 2812控制器,采用三相全桥逆变器,SiC 器件采用 Cree公司的CMF20120,控制开关器件的结温,测试不同工作条件、开关频率,器件的特性。结合试验测试,建立SiC MOSFET的EXCEL损耗分析模型。在导师的指导下完成了SiC MOSFET逆变器的系统搭建、整机测试,最终按时完成项目。结合项目本人在国际顶尖会议APEC发表论文,Huawu Liu, Hongfei Wu, Yangjun Lu, Yan Xing and Kai Sun, "A high efficiency inverter based on SiC MOSFET without externally antiparalleled diodes," 2014 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition - APEC 2014, Fort Worth, TX, 2014, pp. 163-167.

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