现代有轨电车储能式充电装置的研究

为减小现代有轨电车短时大功率的充电方式对配电网产生的容量冲击,在充电装置中加入超级电容串并联组成的储能系统。电车到站前,由配电网以低功率向充电装置内储能系统充电,整流器网侧接入LCL滤波器以减小交流侧的谐波,并采用输出电压-网侧电感电流双闭环的控制策略;列车到站后,充电装置内储能系统向有轨电车充电,根据超级电容的充电特性,采用先恒流后恒压的控制策略。最后仿真验证了充电系统的可行性。     

脉冲电源储能电容反向充电电压释放方法

在放电主开关放置于储能电容支路的脉冲功率电源放电过程中,储能电容存在反向充电现象,反向电压无法释放,影响储能电容的使用寿命,并降低了脉冲功率电源的使用效率。在详细推导电容储能型脉冲功率电源放电过程的基础上,分析影响储能电容反向充电电压的因素,讨论降低储能电容反向充电电压的途径,将放电主开关放置于负载支路的电路结构,实现了储能电容反向充电电压的释放。仿真和实验结果表明:调整放电开关位置后的脉冲功率电源负载电流特性与调整前基本一致,完全满足电磁发射的需求;同时,反向电压的及时释放提高了储能电容的使用寿命,增加了电磁发射系统的效率。     

制动能量回收系统中超级电容充放电特性研究

超级电容作为一种新型环保储能元件,被广泛应用于能量回收系统中,但其模组参数和充放电特性将影响储能系统的控制性能。论文根据系统要求,计算和选取了经济型超级电容模组,理论建模分析了超级电容的充放电特性,采用先恒流后恒压的充电和变负载放电方式,搭建了制动能量回收储能系统的超级电容充放电实验系统。实验验证了充电电流越大充电时间越短和放电电流能够自动匹配负载大小的充放电规律,同时验证了电流设定值对放电规律的影响。     

超级电容储能的光伏充电系统双模控制研究

弱光照条件下,光伏板的最大功率点跟踪(MPPT)控制往往难以满足储能装置的充电要求。为实现在强光至弱光光照条件下太阳能光伏板均能对储能装置有效充电,提出一种超级电容储能的光伏充电系统双模控制方法。采用同一套硬件电路,通过软件控制实现弱光照和普通光照2种充电模式,并能够根据光照变化自动切换充电模式。分析了2种模式下充电控制策略及自动切换方式,推导了超级电容容量的计算方法。最后,以超级电容作为储能元件的太阳能路灯为例,设计样机进行试验。试验结果证明了所提出的双模控制方法能实现太阳能光伏板在强光至弱光光照条件下对超级电容进行有效充电。     

基于串联谐振的高压充电及储能装置研究

为实现高输出电压、高能量效率储能充电系统,研制了一台基于串联谐振的高压充电及储能装置.电容电压充到25 kV时,电容同时放电能达到180 kA的电流峰值,总储能为200 kJ,充电精度为5‰.从装置的技术要求出发,介绍了充电及储能装置总体设计方案、主电路参数计算和元器件选型.对其输出电压及其充电精度进行了测试,实验表明:该充电及储能装置能高精度、高稳定性输出,达到了设计目标,为高压充电及储能装置设计研究提供实践依据.     

BP神经网络PID控制的永磁真空开关储能电容恒流充电特性分析

针对永磁真空开关分合闸储能电容充电问题提出一种BP神经网络PID控制技术,实现分合闸储能电容的智能恒流充电,使分合闸储能电容和永磁真空开关本体性能达到了良好配合。构建了4-5-3的BP神经网络结构,建立了BP神经网络PID控制的数学模型,搭建了恒流充电控制系统的整体仿真模型并仿真了整个恒流充电过程,仿真与实验结果比较吻合。实验结果表明,采用BP神经网络PID充电控制技术可动态调整充电电流以实现分合闸储能电容恒流充电效果,有效地提高了储能电容的工作寿命与可靠性。     

基于超级电容与动力电池混合梯次利用的可移动充电系统研究

笔者提出动力电池、超级电容退役后的梯次利用,设计可移动储能充电系统,同时针对已有动力电池梯次利用中电流小、充电慢的问题,提出退役动力电池与超级电容混合供电模式,提高充电效率.工程实际证明,所示设计方案与单一动力电池移动式充电系统相比,充电速率更高,具有较大实用性.     

超级电容充电系统中的滑模控制策略研究

超级电容器虽具有充放电速度快、功率密度高等特点,但超级电容充电系统存在非线性和输入电压扰动大的问题。为了增强储能系统的稳定性,通过Buck降压电路建立了滑模变结构控制策略,采用恒流和恒压浮充组合的方式对超级电容进行分段充电,在提高充电效率的同时,延长了储能设备的循环使用寿命。并与传统的双闭环PI控制方法进行对比分析,结果表明,滑模变结构控制策略使系统具有更快的启动响应,在外界输入电压的扰动下,具有更强的鲁棒性,能够使电感电流稳定地输出,且纹波较小,明显增强了超级电容储能系统的动态性能。     

电动汽车充电方案与控制策略

针对光伏和储能供电对电动汽车充电的协同问题,提出了一种光伏和超级电容储能的充电方案。该充电方案充分利用大功率储能设备超级电容以保证供电的持续性和可靠性。同时提出了一种基于超级电容储能的模糊双闭环PI控制策略,采用电压外环模糊PI控制及电流内环PI控制的方法,提高光伏母线输出电压的稳定性。利用MATLAB/Simulink仿真软件建立电动汽车充电和模糊PI控制器模型,仿真并验证了上述储能方案与控制策略的可行性和有效性。     

一种基于超级电容的输电线路在线监测系统电源设计

所设计的系统使用电流互感器取电,利用超级电容的大容量储能和快速充放电特性,经储能超级电容和放电超级电容输出给监测系统供电.电源根据负载端电压变化,通过控制储能电容与放电电容的通断,利用储能电容为放电电容充电,最后通过放电电容对外供电.针对母线电流不稳定,过压保护部分特别设计了能量再利用电路.仿真分析表明互感器输出功率在临界点波动时电源输出稳定,并可满足GPRS/GSM装置传输数据时的功率需求.经样机实测,装置运行效果良好.