光伏发电系统蓄电池充放电均衡控制仿真研究

为了保证光伏发电系统供电的可靠性及稳定性,为了提高光伏发电系统中蓄电池的运行效率和工作寿命,提出一种基于直流母线电压变化的蓄电池充放电控制策略。控制策略以直流母线电压瞬时值作为输入变量,蓄电池的充放电状态作为输出变量。在确保外界因素发生变化时,光伏发电系统仍能为负载提供稳定可靠电能的同时,避免蓄电池在工作模式之间发生误切换和频繁切换对系统造成的影响。在Matlab/Simulink环境中,搭建了基于双向DC/DC变换器的蓄电池充放电仿真电路,并搭建光储并联供电仿真模型,在不同条件下进行了仿真验证,仿真结果验证了充放电控制策略的有效性。     

基于微控制器的光伏充放电控制器的设计

对一种以微控制器—ATmega48为核心的光伏充放电控制器进行了研究。该充放电控制器用于光伏发电系统中,是一种控制太阳能电池阵列对蓄电池充电以及蓄电池对负载放电两个过程的自动控制设备。阐述了光伏系统的充放电过程,设计了充放电和电压检测等电路。实验表明:控制器能够根据蓄电池的当前状态,优化充电过程,对蓄电池的寿命能起到很好的保护作用。     

太阳能光伏应用中的储能系统研究

在独立的光伏系统中,为了进行持续的能量供应必须使用储能装置。本文对在光伏系统中应用的蓄电池的主要特点进行了分析研究。当前在太阳能光伏系统中主要使用的蓄电池是铅酸、镍镉、镍氢蓄电池,本文对他们的性能特点进行了详细的分析总结和比较,并且对在光伏系统中会对蓄电池的性能和寿命有重大影响的因素进行了分析、研究,同时也介绍了两种新型储能系统。     

VRLA蓄电池在通信光伏电源系统中的应用

针对通信基站负载的特点,给出了太阳能光伏电源系统中蓄电池容量的设计方法,阐述了阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)作为电源系统储能装置的充放电特性,分析了电源系统中VRLA蓄电池容量和寿命的影响因素,提出了VRLA蓄电池的维护途径.     

脉冲充电在光伏系统充电控制中的应用

考虑到光伏发电系统的特点,将脉冲充电方式应用于光伏发电系统充电控制中,提出了一种新的蓄电池充放电控制策略,能够有效改善蓄电池充电过程中的极化现象,实现快速充电,提高光伏电池的输出效率和蓄电池的充电效率。在充放电控制过程中,保证了直流母线电压的稳定,提高了光伏系统对负载的供电质量。通过对蓄电池分组充放电控制,改善了蓄电池长期欠充问题。针对蓄电池的充放电控制技术建立了Matlab/Simulink仿真模型,验证了该控制策略的可行性。     

储能在光伏发电系统中的应用

为了提高光伏发电系统的运行效率和供电稳定性,储能系统扮演着重要的角色。分析了铅酸蓄电池、锂电池等二次电池及超级电容器新型储能装置的特点。以铅酸蓄电池为例,总结了蓄电池各种充放电的控制和优化方案,阐述了不同的充放电方案对蓄电池性能的影响。对应用于光伏电站系统的各种储能装置的成本和运行效益进行比较,针对国内外光伏储能技术的发展状况,提出了几点建议。     

独立光伏系统中超级电容器蓄电池有源混合储能方案的研究

超级电容器与蓄电池混合使用,可以充分发挥蓄电池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.针对独立光伏系统的特点,设计了一种有源式混合储能方案,建立了系统的模型和控制环节.实验结果表明,在光伏发电功率和负载功率脉动时,蓄电池能够工作在优化的充放电状态,并能够有效地减少充放电小循环次数.对解决光伏等可再生能源系统中的储能问题,具有现实可行性.     

光伏-风力发电系统中蓄电池的控制与仿真

在光伏-风力发电系统中,蓄电池在系统总成本中占有很大比重。只有对蓄电池的正确使用,使之发挥最大的作用,才能延长蓄电池的使用寿命。该文主要对该系统的储能设备—蓄电池进行充放电保护,充放电的控制与仿真由51内核的SM8954A单片机、T6963C液晶显示驱动控制器和上润WP数据采集板结合Wave开发软件与Simulink仿真软件来完成, 主要内容包括：硬件电路、系统各模块程序的设计、仿真与调试,实现了光伏-风力发电系统中蓄电池的充放电控制。     

高压绝缘子参数监测系统光伏发电电源的设计

高压绝缘子参数监测系统主要实现对高压绝缘子状态的在线监测,其供电电源是关键问题之一,要求电源长期免维护﹑高可靠性与稳定性。文中采用由蓄电池与超级电容器混合储能的光伏发电电源,根据负载及储能系统的特点提出了能量管理策略,光伏发电电源采用单向DC/DC单向变换器进行最大功率控制,超级电容与蓄电池采用双向DC/DC变换器与系统进行能量的双向交换。结果表明,该控制策略能在光伏电池输出功率波动的情况下,直流母线电压保持稳定,且能有效减少蓄电池的充放电循环次数,优化充放电性能,延长使用寿命,最大程度地保证光伏发电电源向系统不间断供电。     

风光互补发电系统设计及最大功率点跟踪控制

为解决传统风电和光伏发电系统独立运行时受天气影响较大、能量利用率不高及蓄电池充放电控制不合理等问题,充分利用风电和光伏系统之间良好的互补性,设计了风能和光能互补的发电系统。提出一种以定电压法启动结合功率前馈的变步长电导增量法最大功率点跟踪(MPPT)算法,减小功率追踪过程中的能量损耗,改善最大功率点附近的振荡问题。利用风能和光能系统与蓄电池之间的能量流动状态,协调控制蓄电池充放电电流,延长蓄电池寿命,提高系统整体稳定性。实验结果证明了系统设计和控制策略的正确性和有效性。     

A battery management system for stand-alone photovoltaic energysystems

It is estimated that about 80% of all photovoltaic (PV) modules are used in stand-alone applications. Continuous power is obtained from PV systems by using a storage buffer, typically in the form of a lead acid battery. Batteries used in PV applications have different performance characteristics compared with batteries used in more traditional applications. In PV applications, lead acid batteries do not reach the cycle of lead acid batteries used in other applications such as uninterruptible power supplies or electric vehicles. The shortened battery life contributes significantly to the costs of a PV system. In some PV systems the battery accounts for more than 40% of the life cycle costs. An increase in the lifetime of the battery will result in improved reliability of the system and a significant reduction in operating costs. The life of a lead acid battery can be extended by avoiding critical operating conditions such as overcharge and deep discharge. This paper presents a battery management system for such applications     

光伏储能用VRLA蓄电池的设计与开发

对于光伏储能用VRLA蓄电池的设计与开发,要严格按照产品的使用环境情况进行分析,有针对性地调整配方、工艺控制参数、正负极板的设计比例等,以满足光伏储能用铅酸蓄电池的要求.     

平抑光伏出力波动的混合储能系统控制策略

针对由电池和超级电容器构成的混合储能系统,设计了一种平抑光伏出力波动的储能控制策略。基于含阀值判断的低通滤波算法制定储能系统总充放电功率,在平抑光伏出力波动的同时避免对储能系统的过渡调控。综合考虑储能介质充放电状态,基于滑动平均原理制定储能介质的功率分配策略,以充分发挥不同储能介质的优势,优化储能系统的整体运行性能。仿真分析验证了所设计控制策略的有效性,储能系统可以较小的调控代价完成对光伏出力波动的平抑,且超级电容器平抑功率波动的快变分量,有效降低了储能电池的充放电次数。研究结果对混合储能系统在平抑光伏出力波动中的应用提供了理论参考。     

电动汽车用先进电池的现状及发展

详细论述了世界范围内电动汽车产业的发展及电动车用先进电池的现状及发展前景。特别介绍了美国、日本、欧洲及亚太地区电动车业及所用电池的发展现状。并主要介绍了MH/Ni电池和锂离子电池的进展 ,尤其是这两种电池应用于电动车的进展情况     

含光伏电站和蓄电池储能系统的主动配电系统状态估计

间歇性和随机波动性的分布式新能源大规模接入,储能系统与电动汽车的随机充放电以及智能量测装置的量测误差等使得主动配电系统的态势感知面临诸多挑战。考虑到光照强度、温度及电池荷电状态等影响因素,文中搭建了含光伏发电电源、配电网和蓄电池储能负荷的主动配电系统状态估计模型。首先,基于光伏五参数模型和电池内阻模型,推导出光伏系统和蓄电池储能系统的量测函数及雅可比矩阵。然后,结合配电网的状态估计模型,将电气量和非电气量统一标幺化后,对主动配电系统进行状态估计及不良数据处理。最后,在IEEE 33节点系统下进行了仿真验证。仿真结果表明,与光伏系统和蓄电池储能系统作为PQ节点的模型相比,所提方法扩展了与光伏系统和蓄电池储能系统相关的状态估计和不良数据处理能力,且提高了配电网的状态估计精度。     

HEV用MH/Ni电池的贮存性能

在HEV用MH/Ni电池的设计中,研究了添加Ni粉、Co粉及提高CoO的加入量对MH/Ni电池贮存性能的影响,结果表明:正极中加入较多的Ni粉或提高CoO的加入量均能够提高MH/Ni电池的贮存性能.正极中Ni粉的加入量从0%提高到10%和20%时,MH/Ni电池贮存后的容量衰减率分别降低了3.9%和6.6%;正极中CoO的加入量由5%提高到15%,MH/Ni电池贮存后的容量衰减率降低了4.9%.采用Co粉作添加剂时,在一定程度上修复了遭受破坏的CoOOH导电网络,改善了MH/Ni电池初期的贮存性能.     

Optimal control strategy of a DC micro grid

Microgrids include distributed energy resources, controllable loads, and storage devices, and they can be classified into AC and DC types, depending on the characteristics of the supply voltage. In this paper, an optimal control strategy for a DC microgrid is proposed, and the strategy is aimed at minimizing the daily total energy costs. The DC micro grid can include non-dispatchable generation units (such as photovoltaic power generation) and dispatchable generation units, energy storage systems (batteries), and controllable/not controllable loads. The control strategy is based on a two-step procedure, i.e., (1) the implementation of one day-ahead scheduling and (2) a very short-time predictive control. The day-ahead scheduling is formulated using integer linear programming methodology and is aimed at achieving the optimal scheduling of controllable loads. The very short-time predictive control is based on the solution of a non-linear, multi-period, optimization problem and is aimed at achieving the real-time optimal charging/discharging profile of storage powers and the real-time optimal profile of powers of dispatchable generators thereby minimizing the cost of total daily energy. For both procedures, optimization models were formulated and solved, including technical constraints that guaranteed an adequate lifetime of the storage system. Case studies relative to a DC microgrid obtained by a modification of the actual structure of the electrical power plant of an Italian industrial facility were investigated in order to show the feasibility and the effectiveness of the proposed approach.     

Ni(OH)2经表面修饰后的MH/Ni电池性能

分别以化学镀钴修饰前后的Ni(OH)2作为正极材料,与贮氢合金负极制备成MH/Ni电池,对其性能进行测试,结果表明,经化学镀钴修饰的MH/Ni电池具有更高的放电容量、更低的内阻及内压,Ni(OH)2表面化学镀钴能有效地提高MH/Ni电池的性能.     

低钴储氢合金的研制

研究了不同生产工艺制造的低钴储氢合金对MH／Ni电池性能的影响以及与高钴佬氢合金特性的比较。试验结果表明低钴储氢合金冷却速度快,合金化学成份均匀,循环寿命高,但降低了合金活性、电化学放电容量和高倍率放电能力。采用普通浇注的低钴热处理储氢合金的MH／Ni电池的高倍率放电能力和荷电保留优于高钴热处理储氢合金,但循环寿命低于高钴热处理储氢合金。