蓄电池-超级电容器复合电源储能独立光伏系统研究

蓄电池和超级电容器混合使用,可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容器比功率大、循环寿命长的优点,大大提升了复合电源的性能。建立了蓄电池超级电容器并联的数学模型,定量地分析了复合电源性能的改善及其影响因素。针对独立光伏发电系统的特点,将复合电源储能应用于独立光伏系统中,建立了该系统的仿真模型并设计了相应的控制环节。仿真结果表明:在独立光伏发电系统的发电功率和负载功率脉动的情况下,蓄电池工作在优化的充放电状态,其充放电电流比较平滑,有效地减少了充放电小循环次数。     

基于超级电容和蓄电池的光伏系统储能研究

超级电容器功率密度大,循环寿命长,适合与能量密度大的蓄电池混合使用,共同组成独立光伏发电系统中的储能部分。针对独立光伏发电系统的特点,分析了两者的特性,提出了1种超级电容与蓄电池混合储能的充电控制方案。实验结果表明,超级电容和蓄电池混合储能可有效实现系统的能量管理,确保光伏板和混合储能系统的协调工作。     

超级电容在航标太阳能电源系统的应用研究

超级电容器与蓄电池混合使用,可以充分发挥蓄电地能量密度大和超级电容器功率密度大、循环寿命长的优点,大大提升储能系统的性能.针对航标太阳能电源系统存在的问题,设计了一种有源式混合储能方案,实验结果表明,在光伏发电功率对脉动时,蓄电池能够工作在优化的充电状态,并能够有效地减少小电流充电循环次数,达到延长蓄电池寿命之目的,证...     

纯电动汽车复合电源能量管理控制策略研究

蓄电池循环寿命短、充放电效率低等缺陷制约了纯电动汽车储能系统的发展,将蓄电池与超级电容器组合成复合电源系统,并采用合理的能量管理控制策略,充分发挥两类能量源的优势,能有效降低纯电动汽车的能量消耗、提高储能系统的使用寿命.根据复合电源的工作方式设计了模糊逻辑能量管理控制策略,采用遗传算法对模糊控制器隶属度函数参数进行了优...     

AGV用超级电容与蓄电池混合储能的设计

针对自动导引运输车（AGV）的工作特点和在使用蓄电池中存在的大功率放电问题,提出了超级电容与蓄电池的混合储能系统,并对混合储能系统进行了参数匹配和设计。对混合储能的电气系统进行了仿真研究,结果显示,采用超级电容和蓄电池的并联混合可以将蓄电池的最大放电电流减小100A以上,使蓄电池的放电电流控制在额定电流以内,延长了蓄电池的使用寿命,改善了对大功率脉动负载适应能力,从而使AGV的动力性能也得到提高。     

电动汽车复合电源系统超级电容器建模与仿真研究

面对能源缺乏和环境恶化的巨大压力,新能源汽车已成为汽车工业发展的重要方向。针对电动汽车用蓄电池-超级电容器复合电源系统中的关键技术,就超级电容器的储能原理、充放电特性等方面进行了分析与研究。通过恒流充放电、模拟工况充放电等相关实验考察超级电容器的外部特性。选取了适用于电动汽车复合电源的模型,对模型各部分参数估计的方法进行论述。最后利用MATLAB/Simulink工具实现建模,并对超级电容进行了模拟工况充放电实测与仿真对比,验证了该模型的实用性与准确性。     

超级电容在直流操作电源系统中的应用

超级电容(双电层电容器EDLC)是一种新型储能元件,其与蓄电池相比具有一定的互补性.利用超级电容(或与蓄电池一起)构成直流操作电源系统中的储能部件,可以解决蓄电池直流操作电源系统中存在的问题,提高电源系统的可靠性和可性.本文针对超级电容的以上特性,提出了超级电容在直流操作电源系统中的多种应用方案.     

风电场混合储能的小波包-SOC分区功率控制

大规模可再生能源并网引起的一系列问题使得储能技术成为未来能源转型的重要依托与突破方向。为减小系统调节压力,采用蓄电池和超级电容组成混合储能以补偿风功率预测误差。利用小波包分解可获取信号更多细节信息的优势,根据混合储能的性能特点和响应速度,确定分解层次并实现混合储能充放电功率的初始分配。考虑实际应用中容量约束,提出荷电状态(SOC)分区功率控制策略对储能的功率指令进行修正,实现充放电功率的优化分配,提高补偿效果。应用结果表明,所提策略能够充分利用混合储能互补的性能优势有效补偿风功率预测误差,同时保证储能的长期稳定运行。     

超级电容器与蓄电池性能的比较分析

随着太阳能、风能、生物能等清洁的可再生能源的开发与应用,电能的储存在发电系统中具有很重要的位置.本文对新能源开发中常用的两种储能装置:超级电容器、蓄电池的储能原理、储能特点、电路模型、充放电方式相关性能上进行分析,为更好的利用储能装置提供一定的参考.     

基于超级电容器的断路器操作电源研究

本文主要讨论了超级电容器在断路器直流操作电源上的应用,对超级电容器模块的设计、控制电路的构成进行了研究和仿真分析。结果表明,以超级电容器替代断路器直流操作电源所需的蓄电池,具有储能密度大,充放电速度快,免维护,对环境没有污染等优点。     

超级电容器储能在电动汽车中的应用研究

针对电动汽车启动时所需的大功率、大电流对蓄电池的损害及制动时导致的能量浪费,分析以蓄电池为主电源,具有超大容量的新型储能器件超级电容器为辅助电源的电动汽车能量管理系统。利用两相交错并联双向DC/DC变换器作为超级电容器储能系统的主电路,并采用电压外环电流内环的控制策略对储能系统进行建模仿真。仿真结果表明超级电容器储能响应快,稳定性好,作为电动汽车辅助电源能够实现能量的回收再利用,有效提高系统能量利用率,延长电池使用寿命。     

计及电动汽车充电的微网能量优化管理

随着智能电网的快速发展,含充电站的社区微网既能满足常规负荷的需求,也能满足电动汽车的充电需求。针对计及电动汽车和光伏-储能的社区微网进行能量优化调度问题进行探讨,提出了兼顾光伏出力、电动汽车充电功率及储能充放电状态的微网能量管理策略。在此基础上,建立了以电动汽车充电功率为优化变量,减少购电费用、蓄电池的循环电量最少以及微网内总负荷的峰谷差最小的多目标帕累托优化模型,并采用NSGA-Ⅱ算法进行求解。最后仿真验证了所提策略的合理性。     

基于单片机的高效光伏电源管理系统

设计了一种高效光伏电源管理系统,该系统以单片机为主控制器,外围包括蓄电池电压采样电路,蓄电池充电、放电电流采样电路,光伏电池的输出电压采样电路,光伏电池输出电流采样电路,DC—DC变换电路等,相互配合实现光伏电源系统的管理：一方面,系统采用最大功率点跟踪的方法使光伏充电系统输出功率最大,高效利用太阳能;另一方面,对蓄电池的充放电进行过充、过放控制,有效保护蓄电池,延长其使用寿命。     

用户多电源供电储能系统蓄电池充放电控制研究

为了提升蓄电池充放电控制的准确性,对用户多电源供电储能系统蓄电池充放电控制进行研究。通过设计双向AC/DC变换器实现蓄电池充放电控制,以双向AC/DC变换器一般数学模型为基础,加入同步旋转坐标系构建双向AC/DC变换器dq模型,提升蓄电池充放电控制的准确性;并网运行时,双向AC/DC变换器利用PQ控制策略,完成蓄电池充放电过程中功率平衡控制;离网运行时,双向AC/DC变换器利用V/f控制策略,完成蓄电池充放电过程中电压与频率的平衡控制。实验结果表明,所研究蓄电池充放电控制策略能够有效控制蓄电池充放电,提升蓄电池充放电过程中功率平衡控制的准确性。     

基于风力发电的微电网电源配置研究

针对微电网电源配置过程中的经济性与供电可靠性问题,对分布式电源的配置进行了研究。以微电网的年均费用值为目标函数,以风机数量、储能元件数量为优化变量,以微电网的可靠性为约束条件,通过遍历算法求最优解,得到了微电网的电源配置方案。采用蓄电池、超级电容混合储能方案,以发挥蓄电池能量密度高、超级电容功率密度高的优势,从而减少了配置成本;采用改进的邻域均值滤波法在超级电容和蓄电池之间进行了功率分配,该控制策略能够减少超级电容充放电循环过程中的能量累积,从而提高了微电网的可靠性。最后基于Matlab平台编程实现容量配置算法,对算例进行了配置。研究结果表明,该算法可以在保证可靠性的前提下,得出了较为经济的配置方案,为小型微电网电源配置提供了新的思路。     

基于MATLAB的蓄电池DC-DC变换器仿真研究

当今绝大部分风光互补发电系统储能装置都存在误操作导致其蓄电池电能储存效率下降,电池无法维持正常工作状态的问题,造成了发电系统的能量损耗。通过对充放电电路进行分析,采用先恒电流后恒电压充电和恒电压放电DC-DC变换器的拓扑方式,对提高电池充放电效率和避免蓄电池内部受损卓有成效。利用MATLAB环境下Simulink平台搭建DC-DC变换器仿真模型,仿真结果显示,DC-DC变换器模型能使蓄电池充放电曲线更加接近理想充放电曲线,提高蓄电池电能转换效率,防止蓄电池过度充电、过度放电和二次充电。     

基于混合储能的直流微电网控制策略研究

针对直流微电网中新能源不稳定输出导致的微网功率不平衡和直流母线电压波动大等问题,研究了一种由光伏发电系统、混合储能系统和交流市电构成的直流微电网结构,提出了一种新型的直流微电网能量控制策略,根据母线电压值将系统分为4种工作模式、7个运行区间,系统的运行方式可以自动判断和自由切换。该微电网中的混合能源管理系统含有2个互补型储能元件——蓄电池和超级电容器,其以特殊的供应逻辑提高了系统的可靠性和灵活性。通过Matlab/Simulink仿真平台验证了这种策略的可行性。     

分布式光伏/储能一体化并网技术研究及开发

针对分布式光伏发电的快速发展,高渗透率光伏发电对电网的安全稳定运行带来的问题,对分布式光伏和储能联合的拓扑结构、工作原理、恒功率控制、电压/频率控制、直流电压控制算法、控制系统的硬件和软件设计进行了全面研究。为满足光伏/储能系统并网工作模式的要求,同时也满足离网工作模式的要求,采用了光储一体化的拓扑结构,并对系统的拓扑结构参数进行详细的计算。研制了一台50 k W的分布式光伏/储能一体化样机,搭建了多类型储能试验平台对样机的并网充放电、离网带载、并离网切换以及MPPT有效性进行功能测试,详细分析了试验测试数据,给出了稳态和暂态试验波形。研究结果表明,该光伏/储能一体化并网设备功能强大,动态响应快,离网带载能力强,具有很好的推广价值。     

有望实现低成本制氢

2019年,日本物质材料研究机构(NIMS)与东京大学和广岛大学合作,对光伏发电和蓄电池的制氢系统进行了技术经济效益评估,确认了具备国际价格竞争力的低成本制氢所需的技术水平,在使可再生能源成为主力电源的技术开发中,此次的成果可作为重要指南。研究小组设计了根据光伏发电量,调整蓄电池的充放电量和水电解制氢量的综合系统,评估了其技术经济效益,通过综合考虑将来的技术改良,并全面调查蓄电池和水电解装置的容量等,确定了低成本制氢所需的技术水平。     

基于PLC的风光互补独立发电系统研究

在研究风光互补发电系统构成机理和运行的基本模式基础上,提出了一种基于PLC控制的风光互补发电系统,通过对风力发电子系统与光伏发电子系统中功率输出的检测来控制蓄电池充放电.谈系统能合理利用现有资源,长期有效运行.