飞轮电池在离网型风力发电系统中的应用

针对目前风力发电系统中储能装置(蓄电池)寿命短、充放电效率低的问题,提出采用飞轮电池作为储能装置的方案,分析了飞轮电池的d-q模型及其充放电控制策略。在飞轮电池充电控制过程中,采用基于转子磁场定向的矢量控制策略;在放电控制过程中,采用以直流母线电压为控制对象的控制策略。仿真结果表明,采用飞轮电池作为离网型风力发电系统的能量缓冲装置,能够有效稳定离网型风力发电系统的直流母线电压,提高其电能质量和稳定性。     

基于dsPIC30F3011的飞轮电池控制系统设计

根据飞轮电池充放电过程的特点,提出了一种基于dsPIC30F3011的飞轮电池控制系统的设计方案;给出了该系统的结构及控制原理,详细介绍了该系统的硬件及软件设计。调试结果表明,该系统充分利用了dsPIC30F3011的高速运算能力和丰富的片内外设资源,使得飞轮电池储能过程不仅具有良好的稳态特性,而且具有较高的动态品质。     

光伏发电系统中蓄电池充放电状态的模糊控制

提出一种基于模糊控制的光伏发电系统蓄电池充放电状态控制策略,可克服常规控制方法存在的缺点。控制策略中取蓄电池的端电压、端电压变化和温度变化作为输入变量,蓄电池的充放电状态作为输出变量。由蓄电池的端电压、端电压变化和温度的变化经模糊推理得到蓄电池的充放电状态。该控制策略能提高蓄电池充放电状态判断的准确性。在充分利用太阳能电池阵列输出能量的同时达到提高蓄电池使用寿命的目的。     

模型预测电流控制的航空蓄电池充放电控制器研究

为解决充电电路启动时电流增大、放电时系统抗扰动能力差等问题,提出了基于模型预测电流控制的航空蓄电池充放电控制方法,通过预测电流实现了充放电电流的无差拍跟踪,提高系统的抗扰性能与动态响应速度.本文设计的直升机蓄电池充放电控制器,不仅能够满足直升机蓄电池大电流快速充放电、消除镍镉电池的记忆效应的特殊要求,蓄电池还可以对直升机负载恒压放电.仿真结果证明了该方法的有效性,提高系统的鲁棒性.     

带蓄电池检测均衡的充放电系统

研制了一种实用的蓄电池检测均衡的充放电系统。通过上位机软件对充放电机和蓄电池检测均衡系统的协调控制,使蓄电池组在充电时能够使其单体电池得到均衡处理,从而缓解电池组的不一致性,延长电池组的寿命。结果表明,该系统有效。     

蓄电池组充放电温度与应变光纤光栅监测系统研究

针对蓄电池组充放电过程中个别电池异常发热、外壳鼓包、变形、胀裂等潜在的火灾隐患问题,本文根据光纤光栅的温度敏感和应变敏感特性设计了基于光纤光栅传感的循环扫描式蓄电池组充放电温度与应变监测系统,并提出一种融合改进小波去噪、滑动平均及高斯拟合算法的优化寻峰算法来提高系统的测量精度。经实验验证,该方法可以将温度测量精度控制在±0.12℃以内,应变测量精度控制在±1.37με以内,综上,本文提出的方案适用于蓄电池充放电过程中的温度与应变监测。     

一种风光互补发电控制器的设计与实现

针对风光互补发电系统中由于风力发电机和光伏电池间歇性供电造成的供电质量低下问题,提出了一种以PIC16F877芯片为核心的充放电控制方案,并给出了硬件电路和软件设计。研究表明该控制方法不仅能很好的实现蓄电池的三阶段充电,还能延长蓄电池寿命。     

蓄电池充放电保护电路设计

为防止蓄电池工作于过充电和过放电状态,本文设计了一种蓄电池充放电保护电路,通过对蓄电池充放电过程中的电压和电流监测,该电路由滞回比较电路、电流采集电路和逻辑门电路配合控制电池的充放电开关,保证蓄电池处于安全工作状态,以此延长蓄电池的使用寿命。     

蓄电池组充放电监测系统设计

蓄电池是各种武器系统的重要供电设备,在蓄电池充放电过程中对单体电池的性能监测具有重要意义.设计了一种基于上位机和多个单体电池监测装置的分布式监测系统,单体电池监测装置以单片机为控制核心,采用单总线数字温度传感器DS 18 B20采集温度,通过RS485总线与上位PC机实现通信.该系统具有硬件接口简单、监测灵活方便、易于...     

基于Simulink的飞轮电池充放电控制设计与建模

飞轮电池是一种人们日益关注的新型机电电池,它实现能量转换的关键是依靠高效的"充电"和"放电"过程.本文设计了基于id=0控制策略的飞轮电池充放电电力电子控制系统,并在Matlab中建立了相应完整的充电/放电仿真控制模型.仿真结果表明,飞轮转子"充电"过程快速、稳定,具有良好的动态特性;"放电"过程转速稳定下降,输出电压达到期望效果,电压环跟踪可靠.从而证明了所设计的控制系统能够有效控制飞轮电池实现能量的双向转换.     

考虑充放电不平衡的风电功率平滑电池分组控制

平滑风电场输出功率能够有效减小风电场并网对电力系统的影响.为改善电池分组控制实现风电功率平滑过程中的电池组充放电能量不平衡问题,本文基于充放电不平衡度和寿命衰减指标,分析得出了电池分组控制充放电不平衡状态与电池寿命衰减之间的定量关系.在此基础上,针对充放电不平衡问题提出了一种考虑充放电不平衡的改进控制策略.根据低通滤波...     

离网型风电系统混合储能装置控制策略研究

离网型风电系统中引入混合储能装置,能显著提高系统运行稳定性.考虑到蓄电池与超级电容功能上的互补特性,提出了模糊控制与非线性死区特性相结合的方式.利用模糊控制对死区特性的控制参数进行合理的选取,达到优化蓄电池与超级电容充放电过程的目的.基于Matlab/Simiulink平台搭建风电混合储能系统并进行相应仿真,对比使用模糊控制与否时的功率分配效果,得出了上述控制策略对蓄电池在电量充足和电量不足时的充放电有较为合理的控制,延长了储能系统的使用寿命.     

Distributed Cooperative Control of Battery Energy Storage Systems in DC Microgrids

The control of battery energy storage systems(BESSs)plays an important role in the management of microgrids.In this paper,the problem of balancing the state-ofcharge(SoC)of the networked battery units in a BESS while meeting the total charging/discharging power requirement is formulated and solved as a distributed control problem.Conditions on the communication topology among the battery units are established under which a control law is designed for each battery unit to solve the control problem based on distributed average reference power estimators and distributed average unit state estimators.Two types of estimators are proposed.One achieves asymptotic estimation and the other achieves finite time estimation.We show that,under the proposed control laws,SoC balancing of all battery units is achieved and the total charging/discharging power of the BESS tracks the desired power.A simulation example is shown to verify the theoretical results.     

飞轮储能系统充放电过程建模与仿真研究

发展智能电网的目标是建设节能、环保、高效、可靠、稳定的现代化电网,其中与之相配套的一个很重要的核心环节就是发展大规模的电力储能装置。大容量电力储能装置对电网的合理使用起＂削峰填谷＂作用,并有效提高供电可靠性和电能质量。绿色高效的飞轮储能技术由此越来越受到重视。对飞轮储能技术进行分析,采用永磁无刷直流电机和独立的充放电电流变换器搭建了系统的充放电电路。其中,充电采用转速电流双闭环控制策略,电流内环采用滞环控制方式;放电采用闭环Boost控制方式。采用Matlab/Simulink搭建了飞轮储能系统的充放电模型,实现了系统充放电过程的仿真,据此验证所采用电路拓扑和控制方法的可行性。     

飞轮电池提高离网型风力发电系统稳定性研究

针对目前风力发电系统中储能装置(化学电池)的不足,设计了采用飞轮电池作为离网型风力发电系统的储能装置,提出了飞轮电池快速充、放电的控制策略。在系统的充电方式下,采用了感应电机的矢量控制算法;放电方式下,采用了以直流母线电压为控制信号的控制策略实现了直流母线电压的自动调整,达到了稳定系统的直流母线电压的目的。仿真结果表明,该储能装置能实现稳定风电场直流母线电压的作用,从而有效地提高离网型风电场的电能质量和稳定性。     

锂电池内阻及其成组连接对电池管理系统的影响分析

针对储能式应急电源系统采用磷酸铁锂电池后出现的故障现象,搭建充放电测试平台,基于采样电路原理,分析了电池内阻和极耳连接片上接触电阻对电池电压采集产生影响的原因,从电池PACK工艺和电池管理系统保护阈值设置等方面提出了具体的解决方案。在此基础上,研究了多台电源在充电和放电条件下并联使用时,开路电压对其工作状态和工作电流的自我调节过程。测试结果表明:根据电芯实际性能,合理设置电池管理系统参数,减小电池连接处接触电阻,电源系统便能稳定可靠运行。     

基于微电压调节的太阳能充放电系统设计

基于微电压调节的太阳能充放电系统,是以微控制器LPC1114为核心的太阳能电池板充放电电路,是实现高效率的智能充放电设计方案。微电压调节理论整合了经典电压回授法和多种太阳能最大功率点追踪思想,利用简单合理的DC／DC平衡技术,充分考虑系统功耗等问题,以简单的电路设计和创新的软件思想实现更高效率的太阳能系统。随着能源危机的加剧,高效率、低成本的太阳能系统备受社会关注,其在民用、交通等领域的运用也更加重要。     

基于非线性PID的串联锂离子电池组的均衡控制

针对串联锂离子电池组充放电过程中的均衡问题,设计了一种新型的非线性PID均衡控算法。利用非线性函数,构造了误差与PID参数的非线性映射关系,使得PID调节器中的增益参数随控制误差而变化,比常规的线性PID调节器具有更强的鲁棒性和更好的动态响应。仿真结果表明,该算法控制精度高,速度快,能够无超调地实现锂离子电池的能量均衡。