一种结构简单的超级电容电压均衡方法

超级电容串联储能系统的单体电压不均衡会影响超级电容的使用寿命和能量利用率。现有DC-DC电压均衡方法中所采用的传统变换器电路中开关管、电感、变压器等元器件的数量较多,拓扑结构复杂。介绍了一种基于谐振变换器的电压均衡系统,其双开关、单电感的电路结构降低了电压均衡电路拓扑结构的复杂性,提高系统可靠性并通过固定频率和占空比消除了系统的控制部分。分析了电路的均衡过程,利用推导的等效电路得出电压均衡原理。通过对3个超级电容组成的串联系统进行实验测试和仿真,结果验证了均压系统具有较高的效率。     

一种新颖的串联超级电容器组的电压均衡方法

串联超级电容器组的电容电压不平衡是阻碍超级电容器储能应用发展的一个重要因素,实现串联超级电容器组的电压均衡可以延长超级电容器的使用寿命,增加储存能量,提高储能系统的可靠性。讨论了目前正在研究和已经应用的超级电容器电压均衡方法,鉴于它们的不足之处,提出了一种新颖的以单个电解电容器做能量传递器件的超级电容器电压均衡方法,并研制成功一套数字化控制均衡设备。仿真分析及实验结果表明:这种电压均衡方法效率高、均压速度快,在超级电容器储能系统中有很高的应用价值。     

一种新型可串联的超级电容电压均衡特性研究

引入一种超级电容器电压均衡控制策略的模型,在此基础上提出一种新颖的超级电容器电压均衡方法——开关分流电压均衡法,该方法可以直接改变每个超级电容器的能量流动,实现能量重新分配。阐述了该方法的均衡原理及均压过程,给出了参数整定原则,同时基于PSIM仿真软件,对三只串联超级电容器模块进行仿真分析并与多飞渡电容电压均衡法进行对比,结果表明:开关分流电压均衡法均压速度快,效率高,在大容量快速储能领域中具有一定的价值。     

超级电容器储能系统电压均衡模块研究

此处研究和设计了一种超级电容均衡模块,用于减少甚至消除超级电容器模块之间存在的电压不均衡,以此来有效提高超级电容器储能系统的电容容量利用率,并延长其寿命。模块采用一种新的采样及控制模式,避免了庞大的电压检测电路和复杂的控制电路,通过单片机控制均衡电流和均衡时间,能对均衡速度和时间有效的控制。系统还具备与上位机通讯的功能,可以根据上位机的命令来执行操作,更加灵活方便。此处具体分析了所研究均衡电路的结构和工作原理,论证了该电路的特点和优势。结合超级电容器储能系统的应用背景设计了电路,进行了实验研究,验证了这种电压均衡控制模块的可行性。     

一种新型超级电容器组电压均衡系统设计

超级电容器单体端电压不高,对于大功率储能系统,为了满足容量和电压的需要,通常将多个超级电容器串联使用。单体性能参数存在一定的分散性,导致串联超级电容器组的电容电压不平衡。根据超级电容器的成组方式以及充电特性,设计了一种低能耗方式的电压均衡系统。该系统由信号采集电路、下位机、均衡开关电路,以及上位工控机组成,能够实现串联超级电容器充电时的电压采集、开关电路控制,使得超级电容器单体在充电时保持电压的一致性,从而实现超级电容器组容量的最大化利用。     

串联超级电容器组电压均衡系统的设计

根据串联超级电容器组恒流充电的要求,基于非耗能方式设计了1种电压均衡系统.该系统由电压采集电路、PIC单片机、均衡控制电路和显示电路组成,能完成串联超级电容器恒流充电时的电压采集、处理和控制功能,使超级电容器单体在充电时的电压一致,实现超级电容器组的储能最大化.分析了超级电容器恒流充电特性,并基于充电特性设计了合理的控...     

一种基于重构电路的超级电容快速电压均衡器

为适应负载的动态变化需求,通常将多个超级电容通过重构电路连接起来形成超级电容组.针对超级电容组中单元之间的电压不平衡问题,基于重构电路提出一种快速电压均衡器,该均衡器仅使用1个开关电容实现任意储能单元之间的直接能量传输.通过建立电路等效模型对均衡速度进行理论分析,并设计仿真和实验与常规均衡器进行对比.5组不同工况下的仿...     

一种用于轮胎吊节能系统的超级电容器电压均衡策略

针对超级电容器在串联中存在的问题,分析了一种超级电容器电压均衡控制策略的模型,在此基础上提出了一种适用于轮胎吊(RubberTyred Gantry Crane简称RTG)节能系统的超级电容器电压均衡方法--主动型电压均衡法,它具有均衡速度快且效率高的特点.在详细分析了该方法工的作原理和完成电压均衡电路的设计后,对超级电容器串联模块进行了仿真分析,结果表明主动型电压均衡法能够有效的避免单体过压,提高了超级电容器的工作可靠性,在超级电容器RTG节能系统中具有较高的实用价值.     

超级电容器电力储能系统的电压均衡策略

引入了一种超级电容器电压均衡控制策略的模型，在此基础上提出了一种新颖的超级电容器电压均衡方法——飞渡电容器电压均衡法，它将电压最高的电容器的能量直接转移到电压最低的电容器中，均衡速度快且效率高。在详细分析了该方法的工作原理和工作过程后，给出了飞渡电容器参数的选取原则。对3支超级电容器串联模块进行了仿真分析和实验测试，结果表明飞渡电容器电压均衡法在超级电容器电力储能系统中具有较高的实用价值。     

一种谐振倍压电路型串联超级电容电压均衡器

提出了一种新型谐振倍压电路型电压均衡器,较之传统主动型均衡器具有可控开关少,控制简单的优点.该均衡器中的所有MOSFET和二极管都能实现软开关,并且在开环配置的情况下能够控制均衡电流的大小.对电压均衡器的工作模式及其稳态特性进行了详细分析,建立了数学模型,给出了电路主要参数的设计方法;制作了电压均衡器样机,对10个串联...     

一种超级电容器快速电压均衡方法的研究

提出了一种超级电容器电压均衡控制策略的模型,并在此基础上提出了一种新颖的超级电容器电压均衡方法--平均值电感储能电压均衡法.介绍了该方法的工作原理,详细地分析了工作过程,并给出了占空比的调节规律和关键器件电感参数的设计原则.仿真分析表明该方法电压均衡速度快、精度高.具有很高的潜在应用价值.     

关于超级电容的基于电压型控制的Buck-Boost均衡控制电路研究

串联的超级电容组,其单体间的电容电压不均衡会造成电容组的能量综合利用率降低、单体电容出现过压损坏情况。针对传统的电压均衡电路结构复杂、扩展不易、能耗大等问题,提出了一种基于电压型控制的Buck Boost均衡电路。分析了该均衡控制电路的工作原理及工作特性,并通过仿真及搭建硬件电路平台验证了该控制电路的正确性。     

串联超级电容器组动态电压均衡试验研究

利用开关电容来实现电池均衡的方法有着广泛的应用,它利用一组电容器在串联电池组相邻电池之间传递电荷,进行能量转移。本文借鉴电池组的开关电容均衡方法,把它用于串联超级电容器组电压均衡上,给出了开关电容法对于串联超级电容器组的参数确定方法和控制策略,并进行了仿真分析和实验验证。     

基于储能电容复用的超级电容阵列自均衡拓扑结构的分析

传统超级电容阵列的能量储存与均衡电路往往分开设计,导致能量均衡拓扑需要引入大量额外的均衡器件,从而增加了系统的成本.鉴于此,该文提出一种新型电压自均衡拓扑,仅复用首列超级电容作为均衡器件,就可以实现阵列的电压自均衡,整个均衡系统只有超级电容和开关管,大大降低了系统的体积和复杂程度.同时,在均衡过程的分析中,利用等效电容替代并联电容组,进一步得到超级电容的电压、电流特性和能量损耗.利用超级电容可以大电流充放电的特性,实现组间电压快速均衡.该文详细介绍拓扑的工作模态,利用PSIM仿真验证所提拓扑的可行性,并进行多模组对比分析,验证其具有良好的拓展性.最后,设计4串2并超级电容阵列进行电压自均衡实验,证明其有效性和实用性.     

基于电压倍增电路的超级电容均衡控制策略研究

针对轨道交通再生制动能量回馈吸收利用系统的超级电容器储能系统,研究和设计了一种超级电容均衡模块,用于减少甚至消除超级电容器模块间存在的电压不均衡,以此来有效提高超级电容器储能系统的电容容量利用率,并延长其寿命。模块采用一种新的二级式倍压均衡电路,无需对模块电压进行采样,避免了复杂而庞大的采样和控制电路,大大提高了电路的稳定性。本文具体分析了所研究均衡电路的结构和工作原理,论证了该电路的特点和优势。结合超级电容器储能系统的应用背景设计了电路,进行了仿真研究,验证了这种电压均衡控制模块的可行性。     

电动汽车串联电池组电压均衡系统研究进展

电动汽车的性能和成本很大程度上取决于动力电池组的性能和使用寿命,而电池组的性能和使用寿命又受到电池组均衡系统的影响。综述了电动汽车串联电池组的主要均衡方法,列举了国内外对于SOC预测和电压测量的常用手段,分析了国内外车用串联电池组电压均衡电路,并展望了其发展方向。     

超级电容器轮胎吊节能系统的电压均衡策略

分析了一种超级电容器电压均衡控制策略的模型,在此基础上提出了一种适用于轮胎吊(Rubber Tyred Gantry Crane,简称RTG)节能中的超级电容器电压均衡方法——主动型电压均衡法,它具有均衡速度快且效率高的特点。在详细分析了该方法的工作原理和完成对电压均衡电路的设计后,对超级电容器串联模块进行了仿真分析。结果表明:主动型电压均衡法能够有效地避免单体过压,在超级电容器RTG节能系统中具有较高的实用价值。     

新型电压自均衡开关电容多电平逆变器

为了使用更少的器件实现更多的输出电平,同时解决传统多电平逆变器开关器件在高电压下工作时,其电压应力较大,容易损坏的问题,提出一种新型单电源开关电容多电平逆变器拓扑。该开关电容逆变器拓扑通过研究开关电容技术与级联H桥逆变器的结合,采用脉宽调制的方式经过逻辑组合进行调制,实现了高效的电压增益和电平输出。在保证电容电压自均衡的前提下,仅使用单个直流电源输入,产生三倍电压增益的七电平输出。然后,为了进一步拓展该逆变器的应用范围,介绍所提逆变器的扩展结构,并简要分析其工作模式。同时与其他类似拓扑进行对比,证明该拓扑优势。最后为了验证理论分析的正确性,设计了仿真和实验样机,对逆变器的性能进行了详细测试。     

一种蓄电池组电压均衡系统

蓄电池通常以串联形式广泛使用于动力、通信等领域中。串联状态下的蓄电池组在充电和放电时,所有蓄电池的电流是一致的。但由于蓄电池的参数不尽一致,有些蓄电池电压过高、有些则过低,这将进一步加深蓄电池参数的不一致性。正是这种恶性循环极大地缩短了蓄电池组的使用寿命。针对这个问题,我们研制了一个蓄电池组电压均衡系统。该系统能对串联工作下的蓄电池进行独立的充／放电,使所有蓄电池的电压达成一致,从而大大延长蓄电池的使用寿命。该系统还能检测并显示各蓄电池的电压、充／放电电流和电瓶温度等参数,发现异常及时报警,提高了蓄电池组的工作可靠性。     

基于CAN总线的串联储能电源组均衡系统

针对串联储能电源组的过充过放问题设计了一种电压快速均衡系统.采用一种新型三单体直接均衡电路为基本均衡单元,构建多层树状结构的均衡系统,能实现三相邻单体或单元之间任意两个间能量的直接传递.采用CAN总线实现实时通讯控制,设计了CAN硬件接口及通讯协议.着重阐述了基于CAN总线的系统结构及控制策略.基于先项层均衡再下层逐级均衡的均衡控制算法编写了系统软件.实验证明,该系统能达到较高的均衡精度,且由于能量传递路径短,故均衡损耗较小,均衡速度较快.