基于多重SEPIC斩波电路的超级电容均压策略

串联超级电容器组中的单体电压不均衡会降低电容器的储存能量,缩短其使用寿命。传统的电压均衡方法电路拓扑结构复杂、开关器件和磁性元件数量较多、体积较大。鉴于这些不足之处,采用一种基于多重SEPIC斩波电路的电压均衡策略,电路结构简单,而且当系统工作在DCM模式时,开关频率和占空比固定,不需要反馈控制环节。分析了系统在DCM模式下的电压均衡原理,并推导出均压时间。最后将四个超级电容器串联起来进行实验测试,结果表明:此电压均衡策略具有均压速度快且效率高的优点。     

一种串联超级电容器均压电路

针对串联超级电容器组在实际使用中出现各单体电压不一致的问题,提出一种结合同步整流反激变换器、隔直电容和全桥整流的电压均衡电路。电压均衡电路从超级电容器组汲取能量并存储于耦合变压器中,再将变压器中存储的能量分配给电压较低的超级电容器,最终使各超级电容器单体电压相等,达到均衡电压的目的。所提的均压电路没有大量的磁性元件或开关管,可实现自动均压功能,电路结构和控制方法简单;主开关器件可实现零电压导通,降低变换器的功率损耗。详细地阐述了电路的工作原理,给出了主要参数设计方法,并采用此电路进行了电压均衡实验,实验结果验证了理论分析的正确性。     

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。     

一种新型可串联的超级电容电压均衡特性研究

引入一种超级电容器电压均衡控制策略的模型,在此基础上提出一种新颖的超级电容器电压均衡方法——开关分流电压均衡法,该方法可以直接改变每个超级电容器的能量流动,实现能量重新分配。阐述了该方法的均衡原理及均压过程,给出了参数整定原则,同时基于PSIM仿真软件,对三只串联超级电容器模块进行仿真分析并与多飞渡电容电压均衡法进行对比,结果表明:开关分流电压均衡法均压速度快,效率高,在大容量快速储能领域中具有一定的价值。     

半桥变换器与多变压器次级串联的超级电容均压

针对于超级电容串联储能系统中单体电压不均衡的问题,介绍了一种基于半桥变换器和多变压器次级串联的均压电路,可利用多次级绕组减小因变压器单元漏感误差而引起的超级电容单体电压不均衡。该电路结构简单,还可以均衡超级电容器的电压,恒定开关频率和占空比时不需要反馈控制环节。通过分析半桥变换器每个工作模态,建立了输出电压方程,推导了串联超级电容电压均衡方程。根据电路特性,分析了变压器匝比设计方程及实现软开关变压器原边漏感要求。仿真及实验结果表明此均压电路具有均压速度快且均压效果好的特点。     

基于零电压开关的超级电容均压技术

为了减少超级电容均压过程中开关器件的开关损耗,提高能量利用率和均压效率,提出了一种新型的基于零电压开关(ZVS)的超级电容均压电路。分析了电路在不同开关状态下的工作原理,推导了其不同工作阶段中电压电流的关系,建立了电路的时域电压电流模型,并分析了不同参数对电路工作特性的影响,得出了新型均压电路关键参数的设计原则,通过计算得出可以实现零电压开关的条件,利用图示法表示零电压区域。仿真和实验结果证明该方法真正实现了零电压开关,均压效率超过80%,开关损耗减少75%,显著降低了开关损耗,适用于储能系统中串联超级电容器或者蓄电池的均压。并且可以基于该均压电路为基本拓扑进行扩展,便于应用在电力系统、新能源发电中的大规模储能系统,具有较高的应用价值和较好的发展前景。     

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.     

超级电容器充电过程中的双重均压研究

超级电容器作为储能器件在工业领域有着广泛的应用。为提高超级电容器模块的输出特性,延长模块的使用寿命,以面向未来航空航天器瞬时功率的应用需求为基础,文中提出一种安全可靠的超级电容器双重均压技术。通过测量恒流充放电条件下超级电容器的充放电曲线及计算单体特征参数,揭示模块中单体的不一致性。在恒流充电过程中,双重均压电路以Buck-Boost电路为主要电路,开关电阻法电路作为备用电路,使模块实现充电时的动态电压均衡并在充电结束时达到额定电压值且不出现过充现象。双重均压电路解决了超级电容器模块中因单体不一致性所致的电压不均衡问题。     

基于多路开关的串联超级电容器均压方法

针对单体电压不均衡或异常导致串联超级电容器寿命降低、可靠性下降等问题,提出一种基于多路开关的串联超级电容器均压控制方法。该方法引入多路开关器件,通过检测各电容器单体端电压,利用充放电均压控制单元来判断单体是否异常或故障,并自动控制多路开关的导通与关断来实现对各单体的均压控制。分析了系统主要电路结构及其工作原理,进行了开关器件参数设计,仿真及实验结果表明该方法在不影响其他单体充放电效果前提下,可剔除故障单体且实现充放电均压控制。     

风电潮流优化控制系统的超电容均压策略

超级电容器是风电潮流优化控制系统中的关键储能元件之一,而高效可靠的串联均压策略是其实现中大功率场合应用的前提,为较好地实现均压效果,引入了一种超电容电压均衡控制策略的模型,并在此基础上提出了一种新颖的超电容电压均衡方法—相邻电感储能电压均衡法。该方法实时检测超电容组中各电容器电压,以电感为能量传递媒介,以半导体开关管为控制开关,将电压高的电容器能量转移到电压低的电容器中,实现了各超电容器的电压均衡。在详细介绍了该方法的工作原理后,给出了控制开关占空比的调节规律和电感参数的设计原则。最后,对两组串联超级电容器模块分别进行了仿真和实验,结果表明该方法极大地改善了超电容模块的电压一致性,电压均衡速度快、精度高,在风电潮流优化控制系统中有较高的应用价值。     

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。     

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。     

基于超级电容器储能系统的均压放电控制策略

由于超级电容器单体电压比较低,在构建储能系统时通常采用多只超级电容器串并联结构。但是,因超级电容器自身参数存在差异,在放电过程中必然会出现超级电容器单体之间电压不平衡的现象,进而影响储能系统的放电效率和能量利用率,甚至影响超级电容器的使用寿命。针对上述问题,本文提出了一种均压放电控制策略,可以将电压失衡达到最小化,从而实现超级电容器能量的高效利用,并通过理论分析和实验研究进一步验证了该策略的可行性。     

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.     

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。     

超级电容器改进模型及其均压策略研究

提出了一种超级电容器改进模型,该模型由瞬时、短时、长时以及自放电4条支路组成,并考虑温度、端电压对超级电容器特性的影响,可准确反映冲放电过程中的非线性以及电压自恢复特性。在单体模型的基础上,基于单飞渡电容控制思路和均压策略,设计了储能模块的电压改进模型均衡电路和超级电容器组均压控制电路。仿真结果表明,单飞渡电容法减小了串联超级电容器之间的电压差,提高了电压一致性,取得了良好的均压效果。     

基于软开关全桥逆变器的超级电容均压电路

超级电容储能元件具有功率密度大,寿命长和效率高等优点,是高功率缓冲和再生制动能量存储的首选。但串联超级电容电压不均衡是一个值得注意的问题。提出一种新的基于软开关控制的全桥逆变器和电压乘法器的动态均压电路,结构简单,自主均压,速度快,开关损耗小。针对4个串联超级电容进行了均压实验,实验结果与理论分析一致,从而论证了该电路的有效性。     

超级电容器均压装置的设计

超级电容器因其独特的优势而备受人们关注,但由于其自身的缺点——单体端电压较低,在实际应用中不得不将一定数量的超级电容器进行串联以达到工作电压要求。然而串联超级电容器组中的电压不均衡问题将直接影响系统的稳定性,甚至会缩短超级电容器的使用寿命。在借鉴前人经验的基础上采用一种新颖的非耗能电压均衡方法,并介绍了其工作原理。基于PSIM和MATLAB仿真软件,对3支串联超级电容器模块进行仿真分析,结果表明:开关分流电压均衡法均压速度快,效率高,最后通过实验证明了它的可行性。     

超级电容器组电压均衡研究

针对超级电容器组的单体电压不均衡会造成单体使用寿命缩短、储能密度降低以及系统可靠性下降的问题,介绍了反激变换器次序耦合控制的超级电容均压电路,该电路采用基本的反激变换器,利用多个反激变压单元实现多路输出次序耦合达到超级电容单体电压均衡的目的,同时均衡电路不需要检测电路和电压比较电路,降低了电路结构的复杂性。分析了均衡电路的工作原理,推导了电压均衡方程,确定了变压器的变比,最后对四个超级电容组成的串联系统进行了实验验证,结果验证了该系统具有良好的均压效果。