基于风光互补独立直流微电网的电动汽车无线充电示范工程

文章重点介绍风光互补直流微电网为电动汽车可靠无线充电示范工程的建设情况。首先利用电量平衡和功率平衡法对该示范工程进行容量配置,拓扑结构设计和电压等级分析。同时对二次系统和监控系统的用电进行了规划分析,设计了为保证供电可靠性的不间断供电系统(UPS)。其次对由光伏、风电和蓄电池组成独立风光互补微电网中各类变频装置的控制策略进行了研究,从系统稳定性和供电可靠性出发,采用主从控制,蓄电池侧双向DC/DC稳定直流母线电压,光伏和风电均采用最大功率跟踪(MPPT)控制。然后进行无线充电装置及电磁屏蔽装置的设计,并对电动汽车的充电装置进行了改造。再次,设计了风光互补微电网为电动汽车无线充电监控系统,能实现实时监控和远程监控。最后进行了施工的布局设计和施工建设,实现了绿色能源为电动汽车灵活快速充电。     

电动汽车无线充电系统仿真与设计

针对现有有线充电方式的缺点,提出了电动汽车无线充电控制系统。采用耦合无线电能传输和三相交错式DC-DC变换器建立充电控制系统,在Pspice环境下分析了无线能量传输系统特性,在MATLAB/Simulink环境下对充电控制系统进行了仿真,搭建了DC/DC变换电路,实现了蓄电池充放电控制系统的双闭环PI控制。通过对蓄电池充电过程、放电过程和PI控制电路仿真实验,验证了PI控制策略和三相交错并联技术的可行性和优越性。实验结果表明,该充电方案具有易实现、充电快速的特点,使电动汽车蓄电池充放电过程更加的安全、稳定和高效。     

直流微网供电的电动汽车无线充电站控制策略

以电动汽车无线充电站为研究背景,并采用直流微网为其供电。为保证微网能够向充电站自用负荷与电动汽车提供可靠的电能,提出分层控制的方法。上层控制器负责运行状态的判断与底层控制器的管理,底层控制器包括风光互补发电的MPPT控制器、混合储能功率分配控制器、脉冲密度调制器和车载电池充电控制器。其中脉冲密度调制有效精简了无线电能传输系统的结构,保证输出电压稳定的同时,确保系统工作效率最高。在Matlab/Simulink中搭建直流微网供电的电动汽车无线充电系统的仿真模型,建立了无线电能传输系统的实验平台,通过仿真与实验验证了策略的有效性与系统的可行性。     

光伏发电系统铅酸蓄电池快速充电研究

以使用阀控式铅酸(VRLA)蓄电池的独立光伏发电系统为研究对象,利用马斯提出的最佳充电曲线,分析铅酸蓄电池的充电特性,提出了根据蓄电池阻抗与容抗的变化,预测可接受最大充电电流的方法。根据光伏发电系统的特点,采用变电流方式对铅酸蓄电池进行快速充电,优化充电控制过程。通过对铅酸蓄电池的实验验证和误差分析,表明所提方法具有较高的精度。最后在Matlab中对光伏发电系统进行仿真,仿真研究表明该方法能够快速地完成充电和避免过充,从而延长蓄电池的使用寿命,实现系统的优化运行。     

无线充电电动汽车V2G模式下光储直流微电网能量管理策略

随着电动汽车数量与负荷的激增,构建实现低碳、灵活、稳定的电动汽车充电方式至关重要。该文融合直流微电网以及无线电能传输、车网互联(V2G)等技术,重点研究无线充电电动汽车V2G模式下光储直流微电网能量管理策略。分别建立光伏、无线充电电动汽车、网侧储能数学模型。考虑光伏出功与负载状态,推导无线充电电动汽车最优效率馈网的临界条件,给出超出临界点后网侧储能的出力函数。基于此,定义直流微电网三种运行模式及其边界条件,设计上层控制器实现三种模式间的切换。搭建实验系统,验证不同负荷下所提出的分层控制算法可有效维持母线电压稳定,并且保持光伏系统的最大功率与无线电能传输系统的最优效率运行。     

基于混合储能的光伏微网孤网运行的综合控制策略

孤网运行的光伏微网输出功率具有间歇性和随机性。为了保证系统供电的可靠性及稳定性,将能量密度大的蓄电池和功率密度高的超级电容器构成混合储能系统应用于光伏微网的思路成为研究热点。在现有蓄电池电流多滞环控制策略的基础上进行改进,提出基于功率的储能单元控制策略。该方法优化了储能系统的工作状态,有利于提高蓄电池的工作寿命。通过Matlab/Simulink仿真软件搭建了基于混合储能的光伏微网孤网运行仿真模型,并对该光伏微网的控制策略进行验证和分析。结果表明,混合储能系统能迅速平衡系统的瞬时功率,优化系统运行状态,保证供电的可靠性。     

优化的五阶段蓄电池充电方法研究

阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)广泛应用于光伏发电系统中,为延长其使用寿命、降低光伏电能成本,同时提高光伏发电系统运行性能,对铅酸蓄电池的充电特性进行了分析,提出一种阶段恒流与脉冲充电相结合的五段式充电方法,这种方法能加快充电速度并有效延长蓄电池的使用寿命.对VRLA充电方法进行了仿真分析,结果表明该方法能够最大限度地提高蓄电池充电效率,从而提高了光伏系统的工作效率,实现系统的优化运行.由于该方法充分考虑了蓄电池内部电化学反应特性,可以消除极板极化现象,所以蓄电池的使用寿命可以延长.     

一种微网系统孤岛运行条件下的能量管理策略

根据微网系统运行特点,分析了微网系统中分布式发电单元和储能单元孤岛运行条件下的控制策略。为保证分布式电源出力和负荷波动时微网系统中能量供需平衡及其快速动态响应特性,提出了一种分布式发电单元和蓄电池储能单元间的协同控制能量管理策略,选取光伏发电单元的直流母线电压作为储能单元切换开关和充电放电电流参考信号标量。为验证文中所提出算法,分别搭建了包括光伏发电单元和储能单元的仿真模型和实验平台,2台2kVA光伏发电单元采用对等控制作为主分布式单元,蓄电池储能单元采用PQ控制作为从发电单元,仿真和实验结果验证了文中所提算法的有效性和正确性。     

光伏发电系统蓄电池变电流快速充电的研究

对独立光伏发电系统中铅酸蓄电池的充电特性进行了分析,提出根据蓄电池端电压的变化预测蓄电池内过充电反应状况,采用变电流充电方法进行快速充电.根据负载和蓄电池的变化调节光伏发电系统的工作状态,优化控制充电过程.仿真研究表明该方法能够避免蓄电池发生过充电和最大限度地避免欠充电,从而延长其使用寿命,同时提高了光伏系统的工作效率,实现系统优化运行.     

光伏直流微网系统的蓄电池新型充放电控制策略

光伏发电与蓄电池组成的直流微网系统可以实现能量平衡并且提高电能质量。在综合考虑光伏发电与蓄电池储能控制的基础上,设计了一种新型的适用于光伏直流微网系统的蓄电池充放电策略。该策略采用双闭环控制双向直流变换,保证了蓄电池与光伏电池间的正常能量交换。同时在考虑蓄电池电压变化、温度变化的基础上,采用模糊控制进行综合决策来避免蓄电池过充过放。最后在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,在不同运行情况下对光伏直流微网进行仿真,其结果验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

考虑充电需求与随机事件的光伏充电站实时运行策略

电动汽车光伏充电站是将充电设施与光伏发电系统进行结合的有效形式,能有效地减少电动汽车的间接碳排放,降低充电行为对配电网的影响。针对电动汽车光伏充电站,提出了一种实时运行策略。该策略将电动汽车按充电行为分为刚性充电和柔性充电两类,以满足电动汽车充电需求、提高光伏就地消纳和降低充电行为对配电网的影响为原则。该策略包含4个部分:电动汽车交互分类,电动汽车充电可行域,动态事件触发机制和电动汽车实时功率分配算法。此外,该策略是基于非预测机制,避免了因预测算法精度问题而引入的不确定误差。通过仿真实验结果综合分析可知,该策略能有效发挥光伏充电站的优势并且实现预期目标,对于光伏充电站的推广具有一定的价值和意义。     

光伏系统蓄电池二阶段快速充电法的研究

以使用阀控式铅酸(VRLA)蓄电池的独立光伏系统为研究对象,根据蓄电池端电压预测蓄电池的荷电状态来判断蓄电池的容量,采用CVT方式跟踪光伏电池最大功率来有效地提高光伏电池的工作效率,采用改进的二阶段充电法对蓄电池组快速充电优化充电过程。通过仿真验证了该方法可以有效地避免蓄电池发生过充电和最大限度地避免欠充电,从而延长蓄电池的寿命,并且提高了整个光伏系统的工作性能。     

电动汽车动态无线充电多接收线圈耦合功率波动性的研究

本文作者以电动汽车动态无线充电系统为研究对象,对功率的波动现象作了深入的研究。首先根据电路理论建立并分析电动汽车动态无线充电系统的不同数学模型,进而探究利用多接收线圈减小功率的波动。其次对多接收线圈动态耦合模型进行有限元仿真,探究动态无线充电过程中的耦合系数以及相关电参数的变化规律。最后根据仿真分析结果搭建电动汽车动态无线充电系统试验平台,分析该模型在动态无线充电过程中的传输功率波动情况。     

一种基于电导增量改进算法光伏充电实现策略

根据太阳能光伏电池的输出特性与蓄电池的充电特性,利用dsPIC30F5011设计了一台能进行最大功率点跟踪( MPPT)的光伏充电系统,在快速充电阶段,利用基于电导增量的改进算法对光伏阵列进行MPPT,以最大功率对蓄电池充电;在过充和浮充阶段,利用带有温度补偿的电压PI调节算法实现过充和浮充.实验与仿真结果表明,改进的...     

基于风光互补的微网系统建模与仿真

在传统风光互补发电系统的基础上,建立了基于直流母线的单相微网系统模型,利用Matlab分别搭建了风力发电机、光伏阵列和蓄电池的模型,系统主电路采用Z拓扑结构延长了孤岛运行时间。微网控制策略根据运行模式分为两种：孤岛运行时,系统采用主从控制模式,其中蓄电池作为主控单元,提供电压参考;并网时尽可能地将新能源并入电网,分别进行最大功率点跟踪控制。利用该模型及控制策略对微网两种模式切换时的过渡状态以及功率流向进行了仿真研究,结果验证了该模型的可行性和有效性,为建立微网实验平台和示范工程奠定了基础。     

基于风光互补的微网系统建模与仿真

在传统风光互补发电系统的基础上,建立了基于直流母线的单相微网系统模型,利用Matlab分别搭建了风力发电机、光伏阵列和蓄电池的模型,系统主电路采用Z拓扑结构延长了孤岛运行时间.微网控制策略根据运行模式分为两种:孤岛运行时,系统采用主从控制模式,其中蓄电池作为主控单元,提供电压参考;并网时尽可能地将新能源并入电网,分别进行最大功率点跟踪控制.利用该模型及控制策略对微网两种模式切换时的过渡状态以及功率流向进行了仿真研究,结果验证了该模型的可行性和有效性,为建立微网实验平台和示范工程奠定了基础.     

基于三参数表征电动汽车无线充电系统互操作性评价方法研究

针对电动汽车无线充电系统多方面差异,导致不同地面发射端与车辆接收端之间难以实现互联互通、汽车充电效率低下、严重时存在安全隐患等问题,该文提出一种基于三参数判别电动汽车无线充电系统互操作性的方法。利用车辆端回路失谐因子ξ、互操作性特征阻抗δ、地面端阻抗实部Re(ZGA)表征不同补偿网络及耦合线圈的参数变化对系统互操作性的影响,通过判断系统是否满足三参数的判别条件,对电动汽车无线充电系统的互操作性进行评价,并通过仿真及实验验证理论的正确性。该方法对电动汽车无线充电互操作性评价具有指导作用。     

电动自行车光伏快速善充智能控制系统

论述了快速和善充对光伏充电器的重要性,分析了铅酸蓄电池充放电过程的化学反应机理以及光伏电池的输出特性,提出了一种由单片机控制并始终处于脉冲式充电方式下的光伏智能控制系统,其能在晴朗的白天充分利用阳光,从而实现快速充电;也能有效避免蓄电池的极化和硫化,从而延长蓄电池使用寿命,减小更换蓄电池的成本。仿真和实验结果表明,该充电系统可智能地实现光伏快充和善充。     

偏远牧区禽舍用自跟踪式光伏发电系统的设计

为了解决偏远牧区畜禽舍供电问题以及有效提高太阳能利用率,设计并实现了一种基于模糊控制与新型扰动观察法组合式MPPT的二维自跟踪式太阳能离网型光伏发电系统.该系统以STM32F103C8T6为主控核心,利用组合式MPPT算法来追踪光伏电池板最大功率点并结合融合智能MPPT充电、恒压充电和浮充电三个阶段的充电方法来提高铅酸蓄电池充电速度和系统发电效率;创新性地设计了可在室外恶劣环境运行的光伏电池板倾斜角自动跟踪太阳光装置,实现了光线垂直照射光伏板的目的.实验数据和仿真结果表明:采用组合式MPPT控制策略可有效应对外界温度、光照突变且在标准状况下其追踪功率准确度为99％.结论表明:该系统能满足偏远牧区畜禽舍供电需求且工作可靠,有效降低饲养成本.     

基于混合储能技术的光储式充电站直流微网系统协调控制

基于混合储能的电动汽车充电站直流微网协调控制技术的研究对于维持直流微网母线电压的稳定、提高微网系统的经济效益都具有重要意义。提出了以飞轮和蓄电池混合储能作为光储充电站直流微网系统的储能形式,其中飞轮用于平滑高频功率波动和部分低频功率,蓄电池用于平衡基准功率以维持母线电压平滑稳定。并设计了直流母线5层电压(分层)协调控制策略,实现了微网系统中光伏发电、电动汽车充放电、负荷功率需求的协调控制。针对孤岛运行和并网运行中的5种不同工况,在Matlab/Simulink软件平台上对所提出的控制策略进行了仿真分析。仿真结果表明,在所有工况下,所提控制策略都能使直流母线电压在不同电压层间有效切换,维持光储充电站直流微网系统的直流母线电压平衡,实现了整个系统的灵活、可靠运行,因此该控制策略具有可行性和有效性。