超级电容在汽车制动能回收中的应用研究

介绍超级电容自身充电放电迅速,比功率大的特性,与电动汽车制动瞬时回能提供可行方案。利用超级电容提供给无刷直流电机的能量作用于车轮实施制动,降波斩波器处理电机制动能转化为来的电能并向储能部件超级电容充电。比例-积分-导数控制器自动处理无刷直流电机供电与超级电容充电的电流差别信号,使超级电容制动回收电流趋于稳定,最终模拟仿真验证理论的正确性。     

基于超级电容的列车制动能量回收控制策略

针对列车电制动回馈能量回收与利用问题,文中通过分析列车运行特性,重点探究了列车运行过程与牵引网电压波动之间的关系。结合牵引变电所供电功率与列车用电功率动态不匹配特性,采用车载式制动能量回收利用系统的方案,提出了基于列车用电功率动态变化的超级电容充放电控制策略。该方案主要由超级电容串并联储能单元和双向DC-DC变换器组成。利用MATLAB进行建模仿真分析,结果表明,该控制策略在有效回收利用列车制动能量的同时抑制了牵引网电压波动,为列车制动能量回收与利用提供了有效的解决方案。     

超级电容城市轨道列车能量管理系统研究

结合超级电容特性与城市轨道交通列车以其站间距离短频繁加速、启动、制动高负荷大功率运行的特点,给出超级电容等效电路及SOC测量方法,提出超级电容城市轨道列车能量管理方法。利用DC/DC逆变器buck模式与boost模式转换实现车辆总线电压在加速、制动时趋于稳定,能量转移控制过程加入系统通讯故障自处理部分,消弱了高压强电磁环境干扰影响。     

恒负载放电测量超级电容器静电容量的方法

介绍了一种基于恒负载放电的超级电容静电容量测量方法,在对应的电压区间内,分别利用瞬时容量和等效容量表示超级电容静电容量。在恒负载放电回路中利用四端分流器对超级电容放电状态进行采样测量,利用经典电路模型从复频域分析推导出电容容量与分流器电压间的对应关系,通过短时间间隔的任意两时刻电压可计算出超级电容瞬时容量,对瞬时容量在某一电压区间进行积分可得到超级电容等效容量。应用时域仿真对该方法进行了验证,仿真结果表明,在静电容量分别设定为常数、电容端电压的线性函数及二次函数时,测量误差均低于0.5%。对几款常见规格的超级电容器进行了实测实验,电容器瞬时容量与端电压近似线性关系。     

一种新型电动车超级电容-蓄电池复合电源系统

针对目前电动车续驶里程短、电池易老化、爬坡能力差、能量回收效率低的缺陷,研究以比功率高、循环寿命长的超级电容作为辅助电源,实现了一种新型超级电容-蓄电池复合电源系统.从超级电容-蓄电池系统的结构出发,对电动车的行驶工况进行了具体分析,构建了超级电容充电模型和超级电容-蓄电池复合电源系统模型.仿真和实际试验结果表明,该复合电源系统能有效回收制动能量,从而使蓄电池的低能量密度和低功率密度等缺陷得到弥补,进而提高电动车动力性能和电能的利用率,使电动车的续驶里程增长,能有效地降低蓄电池电压和电流幅值波动,延长蓄电池的使用寿命.     

超级电容模型的递推增广最小二乘辨识

为了更好的描述超级电容的电气特性,需要建立超级电容模型。提出系统辨识方法进行建模,阐述了系统辨识的原理和递推增广最小二乘法算法,在此基础上利用MATLAB编写递推增广最小二乘法程序估计出超级电容的传递函数,通过仿真对辨识结果进行验证。可知,该超级电容模型是正确有效的。     

超级电容在双电源电动车中的应用研究

为了弥补电池作为电动车单一电源的不足,提出一种以锂电池作为主电源,超级电容做为辅助电源的双电源系统。该系统对超级电容在电动车不同工作条件下进行充放电控制,辅助主电源电池工作。通过运用Matlab/Simulink软件仿真结果显示,该双电源系统可以有效减小锂电池充放电电流,起到保护电池,提高电池寿命的作用,并且能够回收电动车制动能量。     

超级电容与锂电技术路径之争:广阔天地,并行不悖

正欧盟于2013年10月正式启动石墨烯旗舰项目(FET),利用高强度、高导电石墨烯薄膜材料提升电容器物理性能为其探索方向之一,并取得阶段性成果。超级电容在某些特定应用场景优势明显。相较于化学电池,超级电容具有瞬间释放大功率、使用寿命长,低温性能好等优势,广泛应于新能源汽车的某些特定领域。如Maxwell生产的超级电容器主要应用于混合动力客车制动能量回收系统、轨道交通的车载储能系统以及重型卡车的启动电源等方面。但其最大瓶颈为能量密度低(工业化应用的一般为蓄电池的5-15%),较难作为动力来源单独提供能源,未     

一种基于意图辨识的无刷直流电机电子制动控制方法

针对无刷直流电机(BLDCM)电子制动方式的制动强度不可控、制动系统作用时间过长等问题,提出一种基于意图辨识的无刷直流电机电子制动控制方法。基于制动踏板行程及行程变化率设计一个模糊逻辑控制器,建立制动强度与制动意图的对应关系,并对制动强度进行识别,利用不同的制动意图选择最佳的制动方式,再通过制动强度控制制动时的占空比,从而动态调节电机制动力矩,以实现无刷直流电机电子制动的可控性和快速性。应用Matlab/Simulink进行BLDCM制动控制系统仿真模型设计,并得出了不同制动意图下电机转速变化的仿真结果。仿真结果表明,所提方法能使制动系统快速响应,并能实现系统制动的可辨识性。     

新型节能回馈电容在电梯变频器中的应用

本文提出了一种新型的电梯用超级电容器节能回馈装置,该装置可以将电梯重载下行或是轻载上行时产生的势能转化为超级电容电能储存起来,并在电机处于电动工况时作为辅助电源与市电并行供电,从而即减少电梯运行所需的电能损耗又减低了电机工作温度。     

陶瓷超级电容器的研究进展

介绍了新型电能储存单元陶瓷超级电容器,概述了其发展现状,以及较之现有几种电池的优势。详述了陶瓷超级电容器的结构及工作原理。从钛酸钡粉体的掺杂、粉体粒径、击穿电压三方面分析了陶瓷超级电容的关键技术。     

基于双向半桥DC-DC的超级电容器储能系统仿真研究

引入了双向半桥DC—DC变换器对超级电容器进行充放电的换流方式;阐述了超级电容器在双向半桥DC—DC变换器工作原理;分析了单端稳压和稳压快速充电两种控制策略,并给出了双闭环控制的原理框图;最后搭建了以直流电机为负载的上述两种控制策略下的仿真系统,通过设定电机运行多种工况,完整地考察了超级电容与位能负载间的多种换流情况。仿真结果验证了该变换电路不仅能够实现馈能的完全吸收,还具有较’陕速的放电过程动态响应,且电路简单,易于工程实现,满足了位能型负载下超级电容器储能系统的变换要求。     

电动汽车运行模拟以及超级电容能量回收系统设计

针对目前燃油汽车对环境造成严重的破坏并且引起能源紧缺的问题,而电动汽车将逐渐成为汽车发展主流的的现状,给出了一种基于STM32103VE控制器和电压空间矢量SVPWM技术的双永磁同步电机拖动、采用超级电容组进行能量回收的电动汽车运行模拟硬件开发平台。实验结果表明,该系统具有结构简单、功能强大等优点,能够实现模拟电动汽车运行以及采用超级电容组进行能量回收的目的。     

太赫兹波在雷达领域的应用前景分析

在分析太赫兹波诸多独特性质的基础上,重点分析了太赫兹波应用于雷达的优势与限制因素,并对太赫兹雷达的应用前景进行了分析。分析结果表明,太赫兹雷达以其高距离分辨力、超大信号带宽、强穿透力、低截获率、强抗干扰性和优越的反隐身能力而具有广阔的应用前景。     

基于互补PWM控制的双功率变换在混合储能控制中的研究

为了克服在暂态过程中出现的电压跌路、负荷冲击导致的母线电压不稳定对微电网运行的影响,提出采用功率前馈和双闭环控制的双功率变换拓扑结构。该方案把超级电容和蓄电池结合,引入 双功率变换回路,对结构中两个功率半导体器件采用互补PWM控制,实现能量双向变换;建立了其状态方程模型,进行仿真;结果表明该结构及控制策略能有效的抑制暂态过程中直流母线的电压波动。     

低功耗自供电压电能量管理电路的研究

为了提高压电能量采集系统的采集效率,该文提出了一种用于压电能量采集的自供电能量管理电路。采用基于并联同步开关感应(PSSHI)技术的有源全桥整流电路来提高压电采能器的功率,降低整流电路上的导通损耗;采用低功耗稳压降压集成芯片配合超级电容器,实现能量的高效采集存储。仿真结果表明,在模拟输出电压幅值为20 V时,该整流电路的输出功率为1.084 6 W,比传统整流电路的平均输出功率提高了16.8%,在最高输出电压为5 V时,30 s内储存能量可以达到4.137 1 J。     

模糊算法在混合储能系统中的应用及仿真

本文设计了基于两种直流功率变换器的蓄电池—超级电容器并联控制系统,针对混合储能系统充放电过程具有非线性、时变性、滞后性的特点,提出了一种基于模糊算法的储能系统优化控制策略,并在matlab/simulink进行了建模和仿真。仿真和实验结果表明采用新型的控制策略,不仅能够在保持直流母线电压稳定的同时提高储能系统的功率输出能力,而且有效改善传统算法控制中极易产生系统振荡的弊端,优化蓄了电池的工作过程从而延长其寿命。     

Parametric design of the traction motor and energy storage for series hybrid off-road and military vehicles

Focusing on off-road and military hybrid vehicles, this paper fundamentally studied the design and the impact of the traction motor drive characteristics on vehicle performance, transmission requirement, energy storage, and reliability. This study focused to the impact of the extended speed of the motor drives on their power ratings, and therefore, of the energy storage size for given acceleration and gradeability specifications. Furthermore, hybrid electric energy storage, consisting of batteries and ultracapacitors, is investigated, in which batteries are used as the energy source and ultracapacitors as the power source. This hybrid energy storage can be much more compact and lighter than either the batteries or the ultracapacitors alone as the energy storage. All the data used in the paper is based on a 10-ton series hybrid off-road military vehicle.