用于储能式有轨电车的隔离型充电装置的研制

随着新型有轨电车的快速崛起,作为电网和超级电容储能介质的纽带,充电装置是整个供电系统的核心装置,其拓扑结构及输出电能质量显得尤为重要.这里针对传统有轨电车充电装置存在的诸多问题,提出并采用零电压开关(ZVS)移相全桥模块多组并联的隔离型拓扑结构,给出了主电路拓扑并分析其工作原理,研究了系统控制策略并设计软硬件电路,研制了一套500kW隔离型有轨电车充电装置样机.理论及实验结果均表明,该充电装置具有安全性能好、输出电压稳定性好、充电效率高、纹波系数小等优点,具有极高的推广应用价值.     

基于超级电容有轨电车的储能变流器并网充电研究

储能有轨电车以其无须架设外部供电网、零尾气排放等优点受到广泛关注,其储能单元由充电速度快、充电效率高的超级电容组成,其快速储能技术在短时大功率应用中有较好的技术经济性,非常适用于有轨电车储能。针对传统有轨电车充电装置存在的诸多问题,提出了一种有轨电车新型供电系统,即通过储能变流器并网控制,采用超级电容储能供电方式。仿真及试验结果表明,该供电方式具有功率因数可控、谐波含量低以及输出电压稳定性好等优点,具有极高的推广应用价值。     

储能有轨电车新型充电系统研究

储能有轨电车以其无需架设外部供电网,零尾气排放等优点受到普遍关注,其储能单元由充电速度快、充放电效率高的超级电容组成。普通DC/DC充电系统充电电流纹波大,对电网产生污染,影响充电系统性能。提出一种基于三相脉宽调制(PWM)整流器加两级级联型三相三重斩波电路构成的储能有轨电车新型充电系统。该充电系统在提高充电电压范围、扩充占空比的同时,减少了充电电流纹波,避免了对电网的污染。为验证该系统,搭建了1 500 kW样机,实验结果证明了该系统的可行性及控制的有效性。     

有轨电车超级电容的充电方式转换技术研究

针对现代有轨电车的充电需求和超级电容的充电特性,采用先恒流限压输出再恒压输出的充电方式,根据该充电方式提出在有轨电车充电装置的AC/DC侧采用PWM整流技术,在充电装置DC/DC侧采用赋积分初值的控制策略,详细分析其实现方案,说明实现原理,给出仿真结果并实验验证。实验结果表明,文中提出的控制策略极大地减弱了充电装置对电网的影响,在充电方式恒流充电转恒压充电瞬间,输出电压、输出电流的尖峰值较小,无明显波动,在推动现代有轨电车在各大城市的推广具有很好的应用价值。     

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。     

超级电容有轨电车新型充电系统研究

为减小有轨电车短时、高频率、大功率充电对电网带来的冲击,并对电网能量进行优化配置,提出了一种集地面超级电容储能系统、成套充电装置及车载超级电容于一体的有轨电车新型充电系统,介绍了LCL滤波器的无源阻尼设计方法及系统控制策略,搭建了系统仿真模型,仿真和实验结果证明了该系统设计的正确性和有效性。     

2 MW有轨电车充电装置研究

超级电容储能作为动力的有轨电车已成为一种新型绿色清洁能源的交通工具。介绍了2 MW有轨电车充电装置的系统结构,具有PWM整流器和BUCK变换器两级变换单元,两级变换单元均可以通过单元并联方式进行扩容,满足大功率应用场合,能够输出较宽范围的直流电压满足超级电容工作电压。MATLAB仿真和试验结果验证了充电装置能够快速、有效地给超级电容充电。有轨电车充电装置已成功应用于工程项目。     

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.     

应急照明

自发电充电电容储能应急灯[专利]／孔庆成／／CN2626119Y。本实用新型公开了一种自发电自充电电容储能应急灯。包括微型手摇发电机，其两输出端依次接整流电路、稳压和储能电路、蓄电池电路；蓄电池电路接灯头。微型手摇发电机运转时将发出交流电，经整流环节整流为直流电压输出。因为手摇速度有快慢，以及发电机内阻抗影响会使直流电压产生波动，因此需要稳压环节。但有时电容量足够大时，此环节可省略，     

考虑电动汽车有序充电的光储充电站储能容量优化策略

针对电动汽车和光伏系统接入配电网与储能装置结合过程中的配置优化问题,提出了一种考虑电动汽车有序充电的光储充电站储能容量优化策略。首先,基于典型日光照强度曲线和光电能量转换关系计算光伏系统输出功率。其次,根据电动汽车用户出行习惯、充电行为特性、充电模式等充电负荷影响因素,建立影响电动汽车充电负荷的概率模型,利用蒙特卡洛方法预测无序充电下电动汽车充电负荷。然后,以电网出力曲线峰谷差最小为目标函数、采用粒子群算法计算电动汽车有序充电时电网出力总负荷,进而确定光储充电站储能容量最优解。最后,利用所提策略计算以电动私家车和电动出租车为主要服务对象的某居民区光储充电站内最优储能容量。结果表明,未考虑储能时电动汽车无序充电造成电网负荷峰上加峰,有序充电下电网负荷峰谷差值下降15.35%,考虑电动汽车有序充电同时配置最优储能容量时电网负荷峰谷差值下降了20.65%,实现了削峰填谷,增强了电力系统运行的稳定性。得到的结果为光储充电站的储能容量配置提供了参考。     

独立光伏系统中超级电容器充电电路设计

设计了基于超级电容器储能的独立光伏发电系统.选用Buck-Boost DC-DC电路作为超级电容器充放电电路.分析了系统的能流模型,结合恒流充电和恒压充电二种储能方式各自的优点,给出了在不同工作状态下的充放电控制策略,通过仿真验证了其可行性.     

超级电容有轨电车充电装置系统研究

在超级电容有轨电车充电系统中,单相Buck电路结构因存在功率等级低、输出纹波较大、变换器转换效率低等缺陷无法满足设计要求,为此提出四相交错并联的拓扑结构,并对其关键部件的作用一一进行了阐述,给出了充电装置输出电感的设计方法,在Matlab/Simulink环境中搭建了成套充电装置的系统仿真模型,仿真和实验验证了该系统的有效性和正确性,该系统已成功应用于实际工程中。     

基于电池储能的有轨电车的新型供电系统研究

在现代有轨电车供电方案中,为了降低能耗,减少运营成本,采用储能方式是其重点研究的一个技术和热点方向.储能技术在大功率应用中有较好的技术经济性,非常适用于有轨电车储能.针对有轨电车传统供电方式存在的一些问题,提出了一种有轨电车新型供电方案.利用铅酸电池储能技术,给出了系统供电结构图及主电路原理拓扑图并分析工作原理,研究了系统控制策略并设计软硬件电路,搭建了一套系统实验平台,其理论研究及实验模拟结果均表明,该供电系统可以为列车运行提供持续牵引动力,具有极高的推广应用价值.     

大容量飞轮储能永磁电机控制策略研究

本文研究了飞轮储能系统在两种常用场景下的拓扑结构和控制策略,在电网调频、新能源电站并网的场景下,永磁电机输出交流电压经整流后输出直流电压,再通过逆变器连接电网将电能馈给电网。在轨道交通、大功率不间断电源等场景下,永磁电机输出交流电压经整流后输出直流电压连接直流负载。本文重点研究了飞轮储能系统在连接电网和连接直流负载两种应用场景下的充电和放电控制策略,为了实现飞轮储能大功率长时间放电,本文对一台1MW飞轮储能用永磁同步电机进行了研究,以满足永磁电机恒功率1MW放电3min的技术需求。最后搭建了两种应用场景下的暂态仿真模型,分别仿真了连接电网应用场景下充电和放电过程,连接直流负载应用场景下放电过程。验证了大容量飞轮储能用永磁同步发电电动机控制策略研究成果的正确性。     

储能电容恒流充电试验平台与性能分析

<正>针对储能电容的工作原理,提出了一种充电性能测试的方法,验证了试验仿真所用的储能电容等效模型的可参考性。使用数字式线性直流稳压电源MOTECH LPS-305提供测试的恒定电流,并用Tektronix TDS1002示波器显示结果。设计以BUCK电路为基础的恒流充电。通过对储能电容施加不同等级的充电电流,测试和分析其容量特性与内阻特性。储能电容作为一种新型的绿色储能元件,由于其不可替代的优良特性,对其的研究和认识越来越深刻。储能电容具有使用寿命长、环境良好、功率密度高和充电速度快等优点,而且在短时间内可以瞬时释放能量、高低温性能好,所以     

一种T型三电平功率转换系统的控制策略

研究了一种基于T型三电平电路拓扑结构的功率转换系统控制策略,并以磷酸铁锂电池为储能载体,构建了一套100 kW全数字控制实验样机,可与电网进行能量四象限交互,全面验证控制策略的可行性。实验结果表明,该功率转换系统具有输入功率因数可控,输出交直流电压稳定,谐波污染小等优点,满足电池储能系统的相关技术要求。     

储能式有轨电车停车场充电装置研究

针对传统两电平变流器电能质量差的问题,介绍了一种三电平的变流器拓扑,该拓扑可以在不提高开关频率的情况下有效提高并网电能质量,给出了经典三电平SVPWM算法。针对电能多级变换效率低的问题,提出DC/DC采用移相全桥电路。将三电平变流器拓扑和移相全桥电路应用于储能式有轨电车充电装置,结合PIR的控制策略,改善了电网电能质量,提高了整机效率。仿真及实验结果验证了该拓扑的有效性和可行性。     

面向蓄电池储能的双向AC-DC系统设计

研究了面向蓄电池储能的双向AC-DC装置,给出了主电路的拓扑结构,该结构由AC-DC和DC-DC两部分组成,且有相互独立的控制环节,实现了电网侧与蓄电池侧控制系统的完全解耦。在此基础上分析其双向变流原理,并给出系统在蓄电池充电模式和供电模式下的控制框图。仿真与实验结果表明,电网侧电流正弦化及实现单位功率因数整流,在蓄电池供电时,系统输出标准正弦电压,且动态性能良好。     

替代蓄电池的超级电容储能模块设计

本文介绍了一种替代12V蓄电池的超级电容储能模块,并设计了相应的充电和稳压输出电路。通过Matlab软件对充电电流进行计算并采用L4970A和MAX668芯片进行电路设计,保证电路的效率和输出的稳定可靠。随着超级电容性能的提升,这种模块有望在部分电路代替蓄电池。     

一种简易充电电路

文中介绍的充电电路具有电路简单，不用调试和输出电压调节范围宽的优点。