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。     

一种新型超级电容器组电压均衡系统设计

超级电容器单体端电压不高,对于大功率储能系统,为了满足容量和电压的需要,通常将多个超级电容器串联使用。单体性能参数存在一定的分散性,导致串联超级电容器组的电容电压不平衡。根据超级电容器的成组方式以及充电特性,设计了一种低能耗方式的电压均衡系统。该系统由信号采集电路、下位机、均衡开关电路,以及上位工控机组成,能够实现串联超级电容器充电时的电压采集、开关电路控制,使得超级电容器单体在充电时保持电压的一致性,从而实现超级电容器组容量的最大化利用。     

超级电容器串联技术的研究

串联超级电容器组的电容电压不均衡是目前超级电容器储能应用的一大难题,实现串联超级电容器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,因此实现这个目标可以使超级电容器的应用取得重大性地突破。本文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,这些方法对超级电容器储能系统有很大的意义,而且对提高电能质量具有很高的实用价值。     

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。     

超级电容器储能单元的设计分析

基于超级电容器简化模型,考虑等效串联内阻在释能过程中对储存能量的影响,针对超级电容器用于小电流放电的场合,提出了用能量约束法分析计算超级电容器储能模块的方案。针对超级电容器用于高功率、大电流的储能场合,提出了功率约束法来分析计算超级电容器储能模块的方案。通过实例对能量约束法的设计结果进行了分析,对功率约束法的设计结果进行了仿真计算。结果表明,以能量约束法和功率约束法设计超级电容器模块,在满足输出能量和功率的前提下,可以得到优化的设计方案。     

超级电容器老化特征与寿命测试研究展望

超级电容器在大规模储能领域有广泛的应用前景。因其单体电压较低,在大规模储能中需要大量串并联组合工作,若其中某节单体失效,将迅速导致模块甚至全储能系统无法正常工作,因此超级电容器的寿命老化研究具有极其重要的意义。综述了超级电容器的老化特征,阐释了影响其寿命衰减的因素,比较了超级电容器寿命测试的特点和适用范围,试验验证了老化因素中工作温度因素对超级电容器特征参数的作用,并基于超级电容器现有寿命老化研究的不足进一步探究原因,通过对老化特征与寿命测试的研究现状分析,展望了超级电容器寿命老化研究的未来发展趋势。     

串联超级电容器组的均压控制分析与研究

超级电容器作为一种高功率型储能装置,在生活中得到越来越广泛的应用,但是由于电容器单体电压较低,实际储能系统使用中必须通过串并联的方法构成超级电容器组.针对在应用过程中超级电容器串联存在的电压不均衡问题,文章提出了一种改进后的电容器均压控制电路.该电路由电容器、开关管以及变压器构成,通过反馈控制,简化参数计算,提高电压的一致性.最后在MATLAB/Simulink平台仿真验证了该控制电路下电压均衡速度快、误差小、且易于扩展,在电容器储能系统的使用中具有较高的应用价值.     

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。     

超级电容器储能的节能系统研究

交流电机变频调速系统已经在工农业生产中得到了广泛的应用,但是大部分的变频调速系统采用了能耗制动的方式,造成了能量的巨大浪费。采用超级电容器储能的节能系统,能够在电机制动时回收制动能量,从而实现了能量的节约。提出一种基于规则的能量管理方法,根据变频调速系统中直流母线的电压来决定超级电容器储能的节能系统的工作状态。采用PSIM仿真软件分析超级电容器储能的节能系统在变频调速系统中的作用。实验中采用一个可编程控制的电机来代替实际的负载。仿真和实验结果都表明,超级电容器储能的节能系统能够在电机制动时回收制动能量,从而验证了这种节能方案的可行性和基于规则的能量管理方法的有效性。     

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...     

超级电容器组双向主动均衡系统的研究

介绍了一种采用反激式变换器技术的超级电容器组双向主动电压均衡系统。系统以单片机为控制核心,实时采集超级电容器组的单体电压,并根据单体电压数据驱动双向反激式变换器,在任一单节超级电容器与相邻的超级电容器组之间双向转移能量,实现双向主动均衡。实验结果表明,系统能够对超级电容器组进行有效的均衡,能量转移效率达到80%以上。     

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.     

制动能量回收储存装置监控系统的设计

采用超级电容器作为储能器件用于城市轨道交通车辆制动能量回收和释放时,需要实时监控超级电容器的工况和环境参数。采用＂模块化＂的方法将电源隔离处理,超级电容器监控系统既满足了制动能量回收装置的监控要求,又具有较强的抗共模电压能力和电磁兼容特性,可应用于其他高容量、大功率超级电容储能系统中。     

永磁直驱风力机低电压运行储能容量取值研究

针对永磁直驱风力机低电压运行时存在的直流侧过电压问题,建立了运用超级电容器储能来解决该问题的方案,提出了超级电容器储能容量取值方法。对故障前后系统能量变化进行分析设计了储能系统充放电控制策略,结合超级电容器等效模型进行数学推导得出储能容量计算表达式。通过模拟不同深度电压跌落故障进行仿真计算,分别得出所需超级电容器储能容量。最后对比储能投入前后直流侧电压变化证明了所提出的储能容量计算方法的正确性以及储能系统控制策略的有效性。     

风光互补路灯系统混合储能控制研究

提出了一种用超级电容器和蓄电池为储能单元的风光互补路灯系统.利用超级电容器比功率高、寿命长、体积小、质量轻的优点,构成了以超级电容器为主、蓄电池为辅的混合储能系统,为风光互补路灯系统提供充足、稳定、可靠的能量保证.该储能系统的引入保证了风能大范围变化时路灯系统的储能问题,在电能大幅度变化时,超级电容起到储能的缓冲作用,利用超级电容器的储能能力和并联控制器的变流控制作用,可以减少蓄电池的充放电小循环次数,减小放电深度,延长蓄电池使用寿命.通过仿真验证了理论分析的正确性.     

改进的串联超级电容器组充电均压方法的研究

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,电阻均衡是一个简单有效的方法。通过理论计算结合试验,分析了超级电容器的充电过程,并给出了均衡电阻选取的方法。     

基于双并联Boost-Buck电路的光伏发电系统电压稳定控制

针对目前光伏发电系统电压稳定性较差的问题,以超级电容器作为储能元件,设计了双并联双向Boost-Buck电路以提高光伏发电系统的电压稳定性.当光伏电池阵列输出电压低于额定值时,超级电容器储能单元释放能量传输给直流母线以提高直流母线电压;当光伏电池阵列输出电压高于额定值时,将直流母线多余的电能向超级电容器端传输.建立了Boost-Buck电路的状态空间方程,对光伏电池阵列输出电压的不同运行状态,设计了双并联双向Boost-Buck电路的PI闭环控制策略.仿真结果表明,当光伏电池阵列输出电压不稳定时,通过控制能量在超级电容器储能系统与光伏发电系统直流母线之间的相互传递,光伏电池阵列输出电压的稳定性可以得到有效控制.     

基于LTC6803-3的超级电容器组管理系统

超级电容器具有循环使用寿命长、充放电速度快、功率密度大等特点。由于单体电容量的差异,在数个充、放电循环后,单体电压差异加大,导致超级电容器组输出功率降低和老化加速。为此,提出了一种实用的基于电池组监控芯片LTC6803-3的超级电容器组管理系统,系统采用STM32F103为控制核心,主要功能包含电容器组的单体电压、温度、电流监测和电压均衡控制。介绍了系统的硬件和软件,测试了系统的动态性能和精度。测试结果验证了该方法的有效性。     

超级电容器电力储能系统的电压均衡策略

引入了一种超级电容器电压均衡控制策略的模型，在此基础上提出了一种新颖的超级电容器电压均衡方法——飞渡电容器电压均衡法，它将电压最高的电容器的能量直接转移到电压最低的电容器中，均衡速度快且效率高。在详细分析了该方法的工作原理和工作过程后，给出了飞渡电容器参数的选取原则。对3支超级电容器串联模块进行了仿真分析和实验测试，结果表明飞渡电容器电压均衡法在超级电容器电力储能系统中具有较高的实用价值。     

基于电压倍增电路的超级电容均衡控制策略研究

针对轨道交通再生制动能量回馈吸收利用系统的超级电容器储能系统,研究和设计了一种超级电容均衡模块,用于减少甚至消除超级电容器模块间存在的电压不均衡,以此来有效提高超级电容器储能系统的电容容量利用率,并延长其寿命。模块采用一种新的二级式倍压均衡电路,无需对模块电压进行采样,避免了复杂而庞大的采样和控制电路,大大提高了电路的稳定性。本文具体分析了所研究均衡电路的结构和工作原理,论证了该电路的特点和优势。结合超级电容器储能系统的应用背景设计了电路,进行了仿真研究,验证了这种电压均衡控制模块的可行性。