基于超级电容的城市轨道交通车辆再生制动能量吸收系统

研究采用基于超级电容器的储能器来吸收城市轨道交通车辆的再生制动能量,并在适当的时候把能量回馈直流供电电网,以减少能源浪费,达到能量的高效利用。本文提出了模块化结构的储能器功率变换方案,采用多个模块串联以适应不同供电制式牵引电网的应用场合;采用多通道电路拓扑降低了变换器功率管的电流应力;提出一种双闭环控制策略,既实现了能量的双向流动又实现了串联模块的输入端电压的自然均压;提出了一套超级电容器组均压策略以保证超级电容器组高效可靠工作,主要分为组内均压和组间均压两组电路。最后通过小功率实验平台对该再生制动能量吸收系统的关键技术进行了实验验证。     

串联电容器组电压均衡研究

串联超级电容器组的电容电压不平衡是阻碍超级电容器储能应用发展的一个重要因素.讨论了常用的超级电容器均压方法,研究了一种新型电容器组电压均衡电路,详细分析了电路的工作原理并进行了实验验证.研究表明,该方法电压均衡速度快、结构简单、易于扩展,且具有较高的应用价值.     

一种快速低损耗超级电容均压策略的研究

串联超级电容器组的电容电压不平衡是阻碍超级电容器储能应用发展的一个重要因素,而实现串联超级电容器组的电压均衡可以延长其使用寿命、增加储存能量、提高储能系统的可靠性.讨论并比较了现存的各种均压方法,鉴于它们的不足之处,提出一种以逆变器转移超级电容能量的电压均衡方法,介绍了该方法的工作原理,并通过仿真和实验分析了它的优缺点.     

串联电容器动态电压均衡技术研究

介绍一种基于DC-DC变换器的新型串联电容器组电压均衡电路。该电压均衡电路从超级电容器组汲取能量,并且将这部分能量传递至电压最低的超级电容器单元,最终实现所有超级电容器组单元的电压均衡。与现有的电压均衡策略相比,提出的电压均衡电路能够实现超级电容器组单元的自动均压,不需要庞大的电压检测电路和复杂的控制电路,而且功率变换器实现了零电压零电流开关,可实现高效率和小体积。还给出新型电压均衡电路的参数设计方法,分析其工作特性。实验结果证明了该均衡电路的优良的动态和稳态均压性能。     

超级电容器均压技术综述

超级电容器作为一种新型电能储存元件,因其单体电压很低,在实际应用中均需要串联组合使用。为了确保安全性和使用效率,均压技术一直伴随着超级电容器的使用在不断发展。首先分析了超级电容器需要均压技术的原因,根据均压过程中能量的消耗与否,将现有均压技术分为能量消耗型和能量转移型,并进一步对比分析各种均压方法的优缺点,指出其改进方法,展望了均压技术未来的研究方向。     

超级电容器组电压均衡研究

串联超级电容器组电压不均衡问题是影响超级电容器储能应用发展的一个重要因素,实现串联超级电容器组的电压均衡可以增加储存能量,提高储能系统的可靠性。提出一种新的电压均衡方法,介绍了该方法的工作原理,并通过仿真和实验结果表明:这种电压均衡方法不仅均压快速而且效率高,在超级电容器储能系统中有很好的应用前景。     

一种新颖的串联超级电容器组的电压均衡方法

串联超级电容器组的电容电压不平衡是阻碍超级电容器储能应用发展的一个重要因素,实现串联超级电容器组的电压均衡可以延长超级电容器的使用寿命,增加储存能量,提高储能系统的可靠性。讨论了目前正在研究和已经应用的超级电容器电压均衡方法,鉴于它们的不足之处,提出了一种新颖的以单个电解电容器做能量传递器件的超级电容器电压均衡方法,并研制成功一套数字化控制均衡设备。仿真分析及实验结果表明:这种电压均衡方法效率高、均压速度快,在超级电容器储能系统中有很高的应用价值。     

一种新型低损耗超级电容器均压策略

大规模串联超级电容器组中电容单体电压不均是影响超级电容储能技术发展的一个重要因素,实现超级电容串联时电压均衡是有效提高电容容量利用率,使用寿命,提高储能系统的可靠性。讨论了目前超级电容器均压的一般方法,并且提出了一种均压的新思路,同时省略了复杂的检测电路,从而减小了均压电路的复杂性,且详尽的分析了均压电路的工作原理,并且通过仿真验证了方法的可行性。     

超级电容器电压均衡技术研究综述

超级电容器作为一种新型储能器件,因其端电压值较低,通常需要多个超级电容器串联使用。为了抑制分散性对超级电容器的影响,电压均衡技术在不断发展。文章阐述了多种超级电容器均压方法,并根据均压性质进行了分类,并逐一介绍、对比、总结。     

超级电容器组电压均衡技术研究

通过对影响超级电容器串联支路各单体电压均衡的各种因素进行分析,针对超级电容器储能装置中各串联单体充电电压的均衡问题,论述了多种单体均压方案。通过理论研究、分析计算以及搭建仿真电路进行仿真测试,总结归纳了各种均压方案的均压效果及优缺点,为设计超级电容器储能装置时选择合理的均压方案提供了良好的设计思路及借鉴作用。     

电池均衡系统的分布式协同一致性控制策略

随着化学电池储能的容量、电压要求不断提高,电池串数不断增加,电池一致性问题尤为突出。该文针对分布式电池均衡系统,根据其可靠性高、冗余性好等优点,将下垂控制作为均衡变换器的一次控制,但其存在输出电压偏差和电流分配精度之间的矛盾问题,故又将一种基于多代理系统的协同控制策略作为均衡变换器的二次控制。每个电池模组仅通过稀疏通信网络与其邻居交互信息,通过电压调节器与电流调节器,估计全局模组电压并有效消除噪声、协调分配各模组均衡电流指令,从而优化传统下垂控制的局限性。通过对算例进行仿真与实验分析,验证所提的协同控制策略在电池均衡应用中的实用性和有效性。     

三单体直接均衡电路及漏感效应分析

针对现有的串联储能电源均衡技术存在的速度慢、效率低、均衡模块数量多的问题,提出了一种三单体直接均衡电路,通过相应的开关动作,能实现相邻三单体之间能量由最高单体到最低单体的直接传递。介绍了此电路的工作原理,详细分析了漏感在此均衡电路中的作用和对均衡电路性能的影响。仿真和试验结果表明,漏感影响均衡电路工作模态、开关管电压、均衡电流,需要在均衡电路实际设计时仔细考虑。     

两台双Y移30°PMSM串联系统的载波调制控制研究

本文针对一种新型的两台双Y移PMSM串联系统，研究了i_d=0矢量控制下载波调制PWM控制的具体实现方法，包括电压给定值的叠加方法、漏电压的补偿方法、逆变器电流的限制方法、直流母线电压利用率的提高等环节，最后利用变速、变载仿真证明了在一台PMSM的转速或负载发生变化时，对另一台PMSM的运行没有产生任何变化。     

固态断路器多IGBT串联混合均压电路设计

固态断路器需多IGBT串联切断短路故障电流,针对多IGBT存在电压分配不均、局部电压过高、损耗大等问题,提出一种混合式均压控制电路拓扑结构。分析固态断路器多IGBT均压影响因素,研究均压拓扑性能。优化缓冲电路结构,改进充放电型缓冲电路,减小损耗;引入双阈值钳位控制电路,改善IGBT过电压;提出被动均压与辅助反馈主动均压结合的混合均压控制策略,加快响应速度,实现均压动态自适应调节。制作样机,进行固态断路器设计拓扑和控制的仿真及实验验证,结果表明：混合式均压控制电路可减小IGBT电路超调量,具备更强的抑制过电压能力,提升响应速度。     

串联锂离子电池组两级均衡方案研究

针对串联锂离子电池组在均衡过程中出现均衡时间长、能量损耗大的问题,设计了一种两级均衡拓扑,并针对该拓扑设计了一种基于电池荷电状态的变论域模糊逻辑控制策略。所提拓扑在电池组内采用改进型Buck-Boost电路,优化了均衡路径;电池组间采用集中式的单电感均衡电路,可以实现任意电池组间的均衡。所提策略在模糊逻辑控制的基础上引入伸缩因子对输入论域灵活调节,通过对均衡电流的精准调整进一步提高均衡速度和能量利用率。最后搭建均衡系统进行验证,结果表明,本文拓扑比分组Buck-Boost拓扑减少了约12.53%的均衡时间。在相同的静置和充放电条件下,与FLC算法相比,本文策略不仅减少了约20.98%的均衡时间,且提高了约7%的能量利用率。验证了本文均衡方案的可行性。     

串联超级电容器组电压均衡系统的设计

根据串联超级电容器组恒流充电的要求,基于非耗能方式设计了1种电压均衡系统.该系统由电压采集电路、PIC单片机、均衡控制电路和显示电路组成,能完成串联超级电容器恒流充电时的电压采集、处理和控制功能,使超级电容器单体在充电时的电压一致,实现超级电容器组的储能最大化.分析了超级电容器恒流充电特性,并基于充电特性设计了合理的控...     

基于储能电感对称分布的动态均衡充电的研究

针对串联动力蓄电池在充电过程中各单体电池存在的不一致性,提出了一种基于储能电感对称分布的均衡充电电路。详细分析了均衡电路的工作原理及均衡工作过程,并根据蓄电池充电态动态模型建立的端电压与电池荷电状态之间关系,解决了均衡电路开关器件脉冲占空比计算问题,使各单体电池荷电状态在充电过程中实现均衡。实验表明,该方法能快速实现电池间能量的动态转移,有效弥补电池组的不一致性,充分发挥动力电池的性能。     

串联电池组主动均衡拓扑及控制策略研究

电池单体以串、并联的形式构成电池组，广泛应用于各类储能系统中。由于制造工艺和使用环境的不同，以及电池单体间内阻、库伦效率等参数的不一致在反复充放电后形成电池组电量的不均衡，导致电池组可用容量下降、电池组整体功率衰退等。为此，针对串联电池组提出了一种包括基于正激变换器的双向DC/DC变换器及开关阵列的主动均衡电路拓扑。在主电路工作原理分析的基础上，进一步提出了一种基于聚类分析的SOC均衡控制策略，并以8节电池单体串联构成电池组进行均衡验证实验。实验结果表明经过均衡操作后，不均衡电池组可用容量有所提升，证明了均衡策略及均衡系统的有效性。与传统的“平均差”法可用容量提升2.6%相比，所提出的均衡策略可用容量提升10.8%，提升效果更明显，在均衡时间基本一致的前提下，对电池组一致性改善效果更好。     

电池组分段混合均衡控制策略

为了解决电池组由于制造工艺和应用环境的差异所引起的不一致性问题,针对具有电压平台宽、在充放电末端电压变化快这类特性的电池体系,提出了一种基于电压和荷电状态(SOC)的分段混合均衡控制策略。应用MATLAB/Simulink仿真平台,搭建基于双向反激式变压器的多绕组结构的主动均衡拓扑结构,并分别在几种不同的电池组运行工况下验证所提分段混合均衡控制策略的有效性。与采用单一均衡变量的均衡控制策略进行比较,仿真结果表明分段混合均衡控制策略在电池组充电完成或放电结束后能够同时保持电池组电压和SOC良好的均衡效果;所提分段混合均衡控制策略能够更有效地提高电池组的一致性。     

应急微电网中柴储移动电源的协调及均衡控制策略

配电网发生停电事故时,可组建应急微电网来应急供应电力。由于应急微电网存在临时建立、通信条件差、工况多变及电源车频繁插拔等问题,提出了应急微电网中柴储移动电源的协调及均衡控制策略,同时将储能与柴油发电机作为主电源供电。所提控制在一次下垂控制与二次频率及电压恢复控制的基础上加入均衡控制,并基于不同时间尺度解耦。其中,柴油发电机的均衡控制通过反馈频率控制信号来修正稳定运行点,以补偿调速器测量误差实现出力均衡;储能的均衡控制根据荷电状态偏差动态调节下垂斜率,以实现荷电状态的均衡。所提控制策略不依赖于中央控制器,有利于应急供电的迅速开展。最后,仿真验证了控制策略的可行性与有效性。