插电式混合动力系统匹配计算

随着混合动力电动汽车研究的深入,插电式混合动力正日益受到人们的重视。文章介绍了一款采用超级电容结合锂电池储能的12m插电式混合动力电动汽车的动力系统设计方案和匹配计算方法。     

混合动力挖掘机电回转系统储能容量的优化配置

为了解决混合动力挖掘机电回转系统中超级电容储能容量配置较大、价格昂贵的问题,提高整个驱动系统的性价比,提出了一种将超级电容应用于混合动力挖掘机电回转系统的功率匹配策略,并在此基础上将超级电容储能系统的性价比作为储能容量的优化目标。运用遗传算法对建立的系统数学模型进行容量优化配置。最后通过搭建系统的MATLAB模型进行了仿真验证,并对优化前后参数进行了对比。结果表明,该优化模型提高了混合动力挖掘机回转驱动系统的性价比,对于混合动力挖掘机电回转系统中超级电容容量的配置有一定的参考作用。     

电动汽车混合储能系统的事件触发无差拍控制

混合储能系统具有高功率密度和高能量密度的性能优势,已经被广泛应用于电动汽车.以电动汽车的电池-超级电容混合储能系统为研究对象,针对传统控制方法中快速动态响应和计算负荷的矛盾,提出一种基于事件触发无差拍控制的方法.该控制方法继承了无差拍控制方法响应速度快、过冲量小的优点,可以在一个控制周期内计算获得最优控制信号,从而充分利用混合储能系统应对复杂工况,以达到稳定母线电压的目的 ;同时,通过引入事件触发控制策略,根据系统状态消除冗余计算,可以在保持控制性能的前提下有效降低计算负荷.基于Matlab/Simulink构建了电池-超级电容混合储能的数字仿真系统,仿真试验结果表明所提出的事件触发无差拍控制具有良好的控制效果:①可以将直流母线电压纹波稳定控制在参考值1.4％,接近传统无差拍控制的1.1％,性能上满足要求;②计算执行平均次数是传统方法的61.2％,计算负荷减小了39.8％;③引入事件触发控制机制,可以有效消除冗余的开关动作,提高混合储能系统的整体效率.最后,围绕中国电动汽车的行驶工况,基于OPAL-RT的硬件在环试验,进一步验证事件触发无差拍控制方法在电池-超级电容混合储能系统的有效性,研究结果为电动汽车混合储能系统的控制提供了一种参考.     

卷扬机能量回收系统设计与仿真

起重机作为工程机械的典型,其最主要动力组成是卷扬机系统,因此设计了一个以超级电容为储能单元的混合动力控制系统.借助Matlab/Simulink仿真软件对所设计的混合动力控制系统进行仿真,并模拟起重机下放重量时产生的再生制动能量的回收过程.结果表明:以超级电容为储能单元的混合动力驱动单元适用于以卷扬机为动力系统的起重工程机械;超级电容能够回收一定的能量,起到节能作用.     

纯电动汽车复合电源能量管理的仿真

由于蓄电池存在功率密度低,循环周期短等缺点,以其为车载电源,将导致纯电动汽车的性能受限。采用超级电容—蓄电池的复合电源结构作为纯电动汽车的动力储能系统。在MATLAB/Simulink环境下搭建了纯电动汽车复合电源系统的仿真模型,设计了基于模糊神经网络控制的功率分配策略。仿真结果表明,采用超级电容—蓄电池的复合电源系统能充分发挥二者的优势,有效地保护了蓄电池,从而提高纯电动汽车的动力性能和能量利用率。     

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。     

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。     

电动汽车再生制动系统双向DC/DC变换器的设计

为了实现电动汽车再生制动的能量回收方案,采用超级电容作为储能元件,设计了电动汽车超级电容再生制动系统双向DC/DC变换器,介绍了DC/DC变换器主电路的四种控制方案。实验测试证明了设计合理,工作稳定可靠。     

地铁混合储能系统及其功率动态分配控制方法

针对城市地铁制动能量瞬时大功率、短时大能量等引起的牵引网电压安全问题,提出采用超级电容-锂电池组成双DC/DC架构的混合储能系统进行制动能量吸收。通过引入制动电阻辅助分流,研究采用电压分级的方法实现混合储能系统中超级电容、锂电池以及制动电阻的启停控制;同时根据一阶低通滤波法以及基于超级电容荷电状态的动态滤波常数调整方法,优化超级电容组和锂电池组的输出功率,并在MATLAB中搭建了仿真模型。仿真结果表明该控制方法可以有效抑制牵引网电压的波动,同时提高了混合储能系统整体性能和性价比。     

基于电压倍增器的混合储能系统电压均衡方法

传统主动均衡拓扑往往需要大量的开关管、电感、变压器或双向开关等元件实现能量传递,对于电动汽车而言,无疑会增加系统的体积和成本。鉴于此,本文提出了一种基于电压倍增器的电压均衡拓扑,用于锂离子电池和超级电容组成的混合储能系统。电池均衡拓扑和超级电容均衡充电器通过复用半桥逆变电路集成到仅含2个开关管、3个电感以及若干电容和二极管的电路中,可有效降低混合储能系统的体积和成本。电池均衡拓扑具有自模块化特性,电压均衡速度更快,超级电容充电器具有恒流充电特性。本文详细描述了该拓扑的工作模态和波形,并利用PSIM仿真验证了其均衡特性。最后,设计了由4个电池和4个超级电容所组成的混合阵列进行实验验证。实验结果表明,均衡后单体间电压极差降至10 mV以下,证明了所提方法的有效性。     

混合动力汽车HESS设计与控制策略优化研究

混合动力汽车的动力性能依然比不上传统的燃油汽车,导致这一问题的主要原因是蓄电池能量存储系统的功率密度较低,不能满足汽车在启动、加速和爬坡时的高功率密度需求。另外,当汽车处于再生制动状态时,蓄电池不能快速回收再生制动能量,从而导致了能源的浪费。混合动力汽车因具有低排放和低油耗而备受关注。超级电容充放电速度快、寿命长,可以作为蓄电池的辅助电源为混合动力汽车提供能量。本文阐述了超级电容和蓄电池的性能,并分析了它们的工作特点,同时还介绍了混合动力汽车能量存储系统的研究现状。     

工程机械混合动力储能装置分析

储能装置对工程机械混合动力系统的安全运行和效率的提高均具有重要的影响。基于此,本研究在概述工程机械混合动力储能装置相关理论的基础上,重点介绍了液压蓄能器、超级电容、飞轮电池以及电化学电池混合动力储能装置,并比较了这四种储能装置的优缺点,以希望为混合动力储能装置在工程机械中的具体应用提供借鉴和指导。     

超级电容管理技术及在电动汽车中的应用综述

车载电源系统是电动汽车的关键部件之一,直接影响其整车性能和制造成本。超级电容具有功率密度高、内阻小、工作温度范围宽以及循环寿命极长等优点,成为车载电源系统的重要发展方向之一。综述超级电容管理技术的研究现状,包括超级电容建模、状态估计、均衡管理等方面的最新研究进展。具体分析现有SOC和SOH估计算法,着重阐述超级电容老化机理及其影响因素,讨论状态估计方法的发展方向。针对超级电容在电动汽车中的应用,介绍复合电源不同拓扑结构及特点,总结现有能量管理策略。此外,阐述超级电容作为独立储能单元的应用情况。最后,对超级电容管理技术的发展和应用前景进行了展望。     

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。     

液压混合动力技术简述

混合动力技术最早起源于汽车工业。混合动力车辆上装有除内燃机以外的其他形式的动力源。与传统的内燃机动力相比,混合动力的主要优点是：采用了高功率的能量储存装置（飞轮、超级电容或蓄能器）,可以回收、     

基于卷扬机储能系统的超级电容充放电试验研究

超级电容器是一种性能优良的新型能源器件,工程应用设计需掌握其容量、工作电压、充电效率、放电效率等指标.设计了卷扬机储能系统,对超级电容放电时重物提升速度及其放电效率,以及重物下放时重力势能回收到超级电容的充电效率进行了试验研究,实现了机械装置与超级电容的混合储能,为超级电容的研究及其在工程机械中的应用提供参考.     

超级电容在工程机械中的应用研究

超级电容是近年发展起来的一种新型储能单元,广泛应用于汽车行业,并逐步向工程机械领域扩展.在分析超级电容本身结构的基础上,推导出了其应用设计中容量、等效串联电阻、串并联个数的计算公式,根据超级电容的本身特性并结合超级电容建立了超级电容的数学模型.最后,结合推土机混合动力驱动单元实例,建立了超级电容的MATLAB/Simulink模型,并对其进行了仿真研究.     

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.     

一种双电源电动汽车的能量管理策略

纯电动汽车采用锂电池+超级电容的双电源,供电方案是解决其动力性、经济性不足的有效方法。但双电源纯电动车的能量分配策略关系到整车电池安全性等各方面,为此以磷酸铁锂电池组+超级电容器组混合双电源电动汽车测试平台为研究对象,提出一种基于逻辑门限的能量分配策略,并完成了不同工况下系统能量分配策略的测试。实验结果表明:所提出的能量分配策略在双电源电动汽车的制动、加速、巡航等阶段能合理地分配各部分能量,提高能量回收效率和整车动力性能。     

蓄电池/超级电容HESS功率分配策略研究

因蓄电池和超级电容器分别具有高能量密度和高功率密度的优点,将它们组合成混合储能系统(Hybrid Energy Storage System,HESS)可以满足微电网的多种要求。现基于并联型混合储能系统结构,提出了基于超级电容荷电状态(State of Charge,SOC)的功率再分配的优化方案,在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,验证了所提分配策略的有效性。