电动汽车复合电源系统仿真研究

当前,电动汽车用蓄电池的比能量和比功率还不能达到理想的要求,将超级电容引入到电动汽车的储能系统中,构建超级电容—蓄电池复合电源系统,利用超级电容高功率密度特性弥补蓄电池的不足。综合考虑运用两种储能系统的优缺点,解决了电动汽车续驶里程与加速爬坡性能之间的矛盾。在MATLAB/Simulink环境下对复合电源系统中重要模块进行仿真,测试结果显示,采用超级电容—蓄电池的复合电源系统能发挥其高能量密度和高功率密度特性,从而提高车辆的动力性能和能量利用率。     

太阳能电源变换器的设计

针对输出电压为48 V,额定输出电流为4 A的直流电源,设计了一种以太阳能供电的电源变换系统,介绍了MPPT实现的原理及方法,同时介绍了UC3843A的内部结构以及以UC3843A为核心的电源变换器的工作原理。样机系统测试表明,系统符合设计要求。     

ZigBee无线传感器网络节点供电系统设计

针对无线传感器网络节点供电系统中存在的问题,设计了一种将太阳能和充电电池有效结合的ZigBee无线传感器节点供电系统。该系统通过对太阳电池输出电压与设定阈值关系的自动检测与分析,利用单片机实现太阳电池供电与充电电池供电的自动切换控制,基于DC/DC变换获得稳定的5、3.3 V电源及0~20 V可调输出电源。测试结果表明:系统供电性能稳定,5、3.3 V电源输出平均偏差小于3%,可调输出电源范围1.202~19.991 V,可满足不同应用环境下ZigBee无线传感器网络节点的供电需求。     

超级电容储能系统的状态识别与动态控制设计

根据变频器母线电流在电机运行于加载和制动时的不同特征,通过采集变频器母线电流实时监测电机运行状态,设计了双向DC/DC变换器模式切换与控制器通断控制电路,实时识别电机运行状态,实现对储能单元在线动态控制。通过搭建550 W的储能系统试验平台,验证了所设计状态识别与控制电路的合理性。     

复合电源用双向DC/DC变换器的选型与设计

为了实现复合电源中超级电容器与蓄电池的有机匹配,改善蓄电池的性能和延长其使用寿命,本文提出了一种新型的具有升降压功能的双向DC/DC变换器,使复合电源系统在对外充放电过程中,超级电容器与蓄电池的功率按电池"最佳"工作状态进行分配。通过分析论证和实际电路测试,双向DC/DC变换器能够满足超级电容器与蓄电池的良好匹配,实现了复合电源系统的稳定工作。     

架空线路电子设备的电源设计

提出了一种配用电架空线路电子设备电源的设计方案,能在白天有太阳时全天候提供电源,太阳落山后超级电容接替供电,超级电容能量耗尽后一次性电池作后备,大大提高了电子设备的寿命。     

超级电容在城市轨道交通中改善电网电压的研究

研究了车载超级电容储能装置在改善电网电压方面的应用.在城市轨道交通中,列车加速时,由于线路阻抗的存在导致直流电网电压下降;制动时,再生能量反馈回直流电网,使电压抬升,为了避免再生失效,通常由电阻消耗再生能量.提出应用直流储能装置解决以上问题,提出超级电容储能装置的组成及设计方法,制定了相应的控制策略,最后以广州地铁4号线参数为例对实际车辆进行了仿真,验证了超级电容储能装置在改善电网电压方面的重要作用.     

基于超级电容储能系统的双向三重DC/DC变流器控制策略研究

双向DC/DC变流器为电力储能系统中重要组成部分,针对超级电容储能组串电压范围宽的特性,采用三重化双向DC/DC变流器。建立了状态空间平均法的双向DC/DC变流器的数学模型和超级电容成组等效模型,提出了三重化双向DC/DC变流器针对超级电容充放电工况下的双闭环控制策略,建立了基于超级电容的三重化双向DC/DC变流器仿真模型。仿真结果表明,相较于传统非隔离半桥型双向DC/DC变流器,三重化双向DC/DC变流器可以有效减小各相电感电流,降低开关元件的电流应力需求,提高了变流器的功率等级,所采用的控制策略能够有效控制超级电容充、放电,较好地满足系统动态和稳态指标,适用于在电力储能系统中的应用。     

开关电源模块并联供电系统设计

对DC/DC并联供电模块电流能按任意比例分配电路拓扑和数学模型进行了研究。设计其一DC/DC变换器模块为电压闭环自动控制系统,另一DC/DC变换器模块按电流源性质设计闭环自动控制系统。对采用这种DC/DC变换器模块的并联系统建立了动态小信号数学模型,根据建模的结果设计了补偿网络。对DC/DC并联供电模块电流分配策略进行了详细的分析,仿真和实验结果验证电路拓扑及控制策略的正确性。     

超级电容-蓄电池复合电源结构选型与设计

系统分析了混合动力汽车用蓄电池的不足以及应用超级电容器的优势,研究了超级电容器与蓄电池构成复合电源的3种不同组成方式,指出将高功率密度的超级电容器与高能量密度的蓄电池通过功率DC/DC变换器匹配,使之既可以输出,吸收高倍率电流的冲击,又可以满足多次高倍率电流所需的高能量密度.实验与仿真结果表明,双向DC/DC变换器的并联结构具有较好的效果和实用性.     

风光互补逆变器串联发电系统功率平衡控制

介绍了风光互补逆变器串联发电系统的拓扑结构,采用载波移相正弦波脉宽调制(CPS-SPWM)技术控制各个发电单元逆变器的通断,该调制方式下系统输出电压为多电平,且电压、电流的谐波含量大大降低。在功率预测和功率分配的基础上对发电系统进行能量管理,根据负载功率需求分别通过调节发电单元DC/DC变换器和蓄电池双向DC/DC变换器,控制各个发电单元以及蓄电池的输出功率,达到系统功率平衡控制的目的。仿真结果表明,该功率平衡控制策略能够保证系统功率平衡,满足系统在独立运行时负载功率跟踪控制的要求。     

基于蓄电池储能的光伏并网发电功率平抑控制研究

针对光伏发电因光照强度与温度变化而导致的发电功率波动问题,提出一种储能型光伏并网发电系统,以抑制并网功率的波动。以光伏发电最大功率跟踪和并网逆变控制为基础,引入蓄电池储能系统,实现对发电功率削峰填谷、平抑的功能。光伏发电系统采用两级功率变换结构,以最小化逆变器容量,解耦最大功率控制与逆变并网控制。在逆变器直流母线上并接双向DC/DC变换器,对储能电池充放电予以管理。在功率平抑控制中,储能系统采用双环控制,内环控制储能电池电流,外环则分两种情况:1)电网正常时为功率外环;2)电网故障时为电压外环。系统不仅具有最大功率跟踪和并网发电功能,还具有并网功率平抑功能。当电网因故障而断开时,系统将光伏发电能量储入蓄电池,提高了发电效率,确保了直流母线电压稳定。对整个系统建立仿真模型和实验样机,仿真和实验结果验证了所提出的控制方法可行、有效。     

基于风光联合发电控制系统的研究与实现

随着科技的进步,分布式能源的利用已经逐渐成为能源产业的发展方向。通过综合分析风能与太阳能的不同特点,提出了基于风光联合发电的控制系统。以充电控制器作为主控制芯片对系统进行综合控制管理。提出了基于微电流的电压检测法来检测电压对本系统的影响。     

基于太阳能发电的光伏阵列电气系统设计

清洁能源的使用是未来社会发展的趋势。以光伏发电为研究模型,对实现太阳能的高效利用展开研究,提出了一种高效的光伏阵列,使太阳能发电系统的能源利用率得到了显著的提升。通过对太阳能发电的电气系统进行一次设计,提出了35 kV侧无功补偿装置,使得系统更加合理、有效。     

采用超级电容器供电的功放电源系统设计

为了解决功放变压、整流、滤波式电源的直流电压不稳定和便携式蓄电池电源充电时间长、使用寿命短等问题,分析研究了超级电容器储能系统的优点,提出一种采用超级电容器供电的功放电源系统。采用四个超级电容器组构成两组正负电源,通过智能控制使两组电源轮流充放电,能够很好地解决上述问题,具有良好的使用前景。     

功率型DC/DC变换器在太阳能发电系统上的应用

将一组几百瓦的光伏电池与电流不连续功率型DC/DC变换器组合成单模块,并将其多块的直流输出端并联后就可得到高功率.再经过一台几千瓦的PWM变频器变为交流电输出,或向电网系统输电或向负载供电,由此构成了光伏功率变换器模块形式的太阳能发电系统.电路经过仿真测试,清楚了它的传输特性,其应用的最大特点是,无论太阳能的发电电压如...     

储能/发电机级联式供电系统功率传输控制策略研究

随着可再生能源渗透率的不断提升，区域电网惯性逐步降低，暂态支撑能力严重不足，给电网带来了一系列安全稳定问题。本文提出了一种储能与开绕组同步发电机级联供电的新型分布式并网发电拓扑，在保证可再生能源消纳的前提下，重新利用原有柴油机，为电网提供功率后备以及惯量支撑。通过对开绕组同步电机进行建模以及系统功率流矢量分析,设计了基于源网相位闭环控制的功率传输策略，实现了发电机的稳定同步运行。基于该策略，拓扑中的储能变流器可具备同步电机特性，实现了电网惯性和暂态支撑能力的进一步提升。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

通信基站风光互补供电系统设计与应用

风光互补供电系统是利用风能和太阳能资源的互补性,具有较高性价比的一种新型能源发电系统。本文通过对某一偏远山区通信基站环境资源进行分析,提出可靠、实用的通信基站风光互补供电系统设计方案并得到实施。     

燃料电池发电系统中功率变换器的研究

针对燃料电池输出电压等级较低变化范围较宽的输出特性,研究了一种新型变换器,该变换器由前级高增益直流变换器与后级交流变换器组成级联结构。高增益直流变换器采用平均电流控制策略,实现了较高增益的升压及稳压功能,且具有较低开关管电压/电流应力;后级交流变换器采用改进型虚拟同步发电机算法,能够快速准确的跟踪负荷变化、实时无误差的调节频率并具有良好的无功电压下垂特性。通过分析可知:仿真时前级直流输出电压一直稳定在700 V,当无功功率增加200 Var时,电压幅值的波动约为0.5 V,逆变器输出频率不随负荷的波动而发生变化,稳定在50.012 Hz;实验时该直流变换器具有较高的电压增益,可达20倍的增益,并能够稳定在期望值50 V附近稳定工作。仿真及实验分析都验证了采用的拓扑电路结构和控制方法的可行性。     

氨基热化学蓄能太阳能热力发电研究的进展

应用热化学能量储存可使太阳能热能动力得到一天２４ｈ连续供给。一个国际性工业界与学术界联合团体正着手研究这类太阳能发电厂概念,可逆热催化氨反应在该类电厂的能源供给与需求之间起能源重定向作用。近期的研究已证实这种太阳能发电厂概念在技术上是可行的,并且它可以利用传统的技术、设备与材料,因此也具有潜在的经济生存力。为此,讨论了该类电厂的概念系统设计、操作参数选择及能量流向和再生分析。