制动能量回收系统中超级电容充放电特性研究

超级电容作为一种新型环保储能元件,被广泛应用于能量回收系统中,但其模组参数和充放电特性将影响储能系统的控制性能。论文根据系统要求,计算和选取了经济型超级电容模组,理论建模分析了超级电容的充放电特性,采用先恒流后恒压的充电和变负载放电方式,搭建了制动能量回收储能系统的超级电容充放电实验系统。实验验证了充电电流越大充电时间越短和放电电流能够自动匹配负载大小的充放电规律,同时验证了电流设定值对放电规律的影响。     

带恒功率负载的交直流混合微电网系统大信号稳定性分析

在交直流混合微电网系统中,绝大部分负载都是通过电力电子变换器与微网母线连接,闭环控制的电力电子变换装置可视为恒功率负载,具有负阻抗特性,在扰动情况下,会影响系统稳定性,甚至导致整个系统无法正常工作.该文考虑恒功率负载动态性能,在储能单元充、放电模式下应用混合势函数理论对并网交直流混合微电网系统进行大信号稳定性分析.首先,将整个系统等效为dq旋转坐标系下的直流系统.接着分别建立储能单元充、放电的混合势函数模型,进行稳定性分析,得出系统大信号稳定性判据.所得到的大信号稳定性判据给出了直流侧稳压电容、交流侧滤波电感、互联变流器电流内环控制参数kip、电压外环控制参数kvp与系统能带恒功率负载功率最大值的关系.对比可知,当储能单元由充电变为放电时,交直流混合微电网系统能带恒功率负载的功率最大值显著增加.最后,应用Matlab软件搭建交直流混合微电网系统仿真模型,仿真结果表明,所提判据能够保证交直流混合微电网系统大扰动下的稳定性.     

蓄电池组恒流放电系统建模及闭环仿真

介绍了蓄电池组放电电流对放电系统的影响,说明了蓄电池组恒流放电系统的电流、电压闭环控制的原理及其数字实现,在Matlab/Simulink环境下对蓄电池组恒流放电系统进行了闭环仿真试验.试验结果表明,蓄电池组放电电流能够较好地跟随电流设定值,系统稳定时间及其超调量都在期望值以内.     

基于Labview的全钒液流电池测试系统

基于Labview的编程环境,实现对可编程直流电源和直流电子负载的远程控制,搭建全钒液流电池充放电测试系统。该系统将独立的电源和负载组合成了一套充放电装置,并通计算机进行设置和运行,可对电池进行恒流恒压放电、脉冲式放电,实时观测并采集电压、电流等数据,以研究电池的充放电特性。     

一种新颖的全数字式双向恒流源电路的设计

针对采用蓄电池作为后备电源的系统,设计出一套新颖的双向工作恒流电路。该电路既可实现蓄电池对低压负载的大电流放电,又可以对蓄电池本身进行恒流充电。同时,本文提出了一套全数字化控制方案,不仅实现了双向电路的恒流控制,而且对蓄电池本身进行了能量管理,使电路具有浮充和欠压保护等功能。另外,通过软件编程,采用数字控制可以很方便地实现电路的恒流、恒压、恒功率等控制功能,从而使电路具有很强的实用性。实验采用TI公司的F2407ADSP芯片作为控制核心,结果表明,该数控电路具有很好的恒流效果,可以用于电力、通讯系统的后备电源中。     

基于单片机控制的恒流测试系统

针对超级电容器的充放电性能测试,本文设计了一种基于单片机控制的恒流测试系统.该系统的设计思想是由恒流源给超级电容器充电,之后超级电容器再通过恒流模式下的有源电子负载放电,由继电器控制充、放电功能的自动转换.系统采用PIC 16F877A单片机控制,通过对主电路的输出电流和电压实时监控,并根据采集到的电流数据,采用PID算法,实时调整输出电流值,从而提高恒流输出的控制精度.     

一种新型蓄电池充放电专用节能装置

介绍了一种新型蓄电池充放电装置的系统结构和工作原理,并对其控制方法和控制电路进行了研究。在此基础上,研制了一台实验样机。实验结果表明,所研制的蓄电池充放电装置集充、放电功能于一体,既可作蓄电池的充电电源,实现对蓄电池恒压、恒流充电,又可作蓄电池放电的负载,把蓄电池恒流放电时的能量回馈到电网。且在蓄电池充、放电的过程中,均可以实现网侧电流正弦化和高功率因数、低谐波污染,节能效果显著,具有推广应用价值。     

高频高压交流电源应用于介质阻挡放电特性的研究

应用电压幅值和频率都可调的高频高压交流电源研究了大气压空气中同轴介质阻挡放电的特性;介绍了该介质阻挡放电装置的工作原理后研究了电源逆变器交流侧电路工作于固有谐振频率和1/3固有谐振频率下负载电压及其频率、放电电流、谐振电流随着逆变器直流侧电压变化的规律,比较了在逆变器直流侧电压相同下的负载电压和放电电流的特点。研究结果表明,在初始放电发生前,电源的逆变电路直流侧电压线性增加,负载电压和放电电流随之增加,负载性质始终为容性;放电发生后,负载电压近似恒定,放电电流近似线性增长,负载性质为阻容性;在外加电源电压的正、负半周内,微放电电流波形不对称,分别呈“似辉光放电”和“丝状放电”的特点。     

基于前馈控制的等离子体电源恒流控制策略

为抑制负载扰动对恒流控制的影响,针对等离子体负载需求,提出一种基于前馈控制的等离子体电源恒流控制策略。首先根据恒流源的开环传递矩阵,探讨输出导纳对恒流电源负载扰动的影响机理,然后在分析等离子体负载模型以及电弧放电所带来的负载扰动问题的基础上,将电压前馈控制引入电流闭环中。从降低恒流控制变换器的等效导纳的角度,进行电压前馈补偿函数的设计,并分析负载模型参数对前馈补偿函数的影响,对比引入电压前馈控制前后负载扰动的噪声衰减情况。仿真和实验结果表明,基于前馈控制的等离子体电源恒流控制策略能有效抑制等离子体负载突变对恒流输出的扰动,改善了恒流控制系统的动态响应性能,并对减少溅射镀层缺陷、提高膜层质量有良好的效果。     

碱性锌锰电池恒阻恒流放电中的若干关系

LR6型碱性锌锰电池在恒阻恒流连续放电时 ,在一定的电流范围内 ,恒流放电电流或恒阻放电时的平均电流与有效放电时间的关系符合In·t=k方程。恒阻连续放电时 ,在一定的放电电阻范围内 ,放电电阻与有效放电时间的关系为t=x·R -A ,据此二者关系可预测电池的连续放电容量与有效放电时间。     

蓄电池-超级电容混合储能系统放电控制策略

提出了一种针对直流照明负载的超级电容-蓄电池混合储能系统放电控制策略。该方案利用简单的电力电子控制电路,合理控制超级电容与蓄电池放电顺序,利用超级电容功率密度高、瞬时放电电流大的优势应对突加负载带来的冲击性电流,减小对蓄电池的冲击,利用仿真软件对该放电控制策略进行了全过程仿真。仿真结果表明:该控制方法可以有效减少放电初期冲击电流对蓄电池的影响,延长蓄电池使用寿命。     

含超级电容混合储能系统直流微电网功率分配策略

针对直流微电网中微电源功率输出不稳定以及负荷波动导致直流母线电压偏移问题,提出一种含超级电容和蓄电池的混合储能系统充放电控制策略。该控制策略将储能系统分为5种工作模式,控制系统根据直流母线电压值选择混合储能系统的工作模式,实现蓄电池与超级电容在充电、放电及空闲模式间自由切换,从而维持直流母线电压稳定。通过Matlab/Simulink软件搭建系统模型,仿真结果表明,采用该控制策略可使直流母线电压保持在电压偏移允许范围内。     

基于短期负荷预测的微网储能系统主动控制策略

提出了一种基于短期负荷预测的微网储能系统主动控制策略。采集了智能电表上的分布式电源出力和微网负荷数据,对微网中的负荷进行了短期预测。在考虑蓄电池容量、充放电特性以及充放电次数限制的条件下,主动控制储能系统的充放电,优化微网负荷曲线,实现了削峰填谷。通过采用上述控制策略,储能系统还可工作在静止无功补偿器状态,为微网提供无...     

电池组电性能检测自动化操作系统

研制了满足某种特殊要求的电池组.要准确了解该电池组的电性能就必须对电池组放电过程中的负载量实施精确控制,该负载量不是恒定不变的,而是随时间出现不规则变化.以前均是由多人手工扳动开关、密切配合来实现,其控制精度不高.本工作采用GP IB专用接口,运用Borland C+十语言编程,对整个放电过程实施程序控制.该操作系统可以对电池组放电过程的负载变化进行预置,然后系统自动按照预置进行电池组电性能检测的全过程控制,并对全过程实施监测,达到数据(或图形)的自动采集,实时显示,以及数据的存储和处理,最终形成按用户要求打印的性能测试表格.     

基于ANN方法的锂离子电池放电容量预测

锂离子电池放电容量的预测和估计是电池管理系统中一个非常重要的内容。某一个状态下锂离子电池的放电容量是放电电流、电压、温度以及过去电池充放电的历史等参数的函数。运用ANN方法即人工神经网络方法 ,可逼近任何多输入输出参数函数的性能 ,预测不同放电电流和电压下锂离子电池放电容量的大小。结果表明 ,ANN方法具有足够的精度 ,可用来预测锂离子电池的放电容量。     

电动汽车参与电网调峰的分析研究

将电动汽车作为可移动储能元件并入电网,进行统一的管理和调度,在电网负荷低谷期充电,在负荷高峰期进行放电,可对电网进行调峰,拉平负荷曲线。提出一种电动汽车与电网互联V2G模型,及其参与电网调峰的分析模型,以分析电动汽车参与电网调峰的效果。该模型通过将每天的负荷曲线分段,按照电动汽车的所存储的能量和负荷曲线,采用粒子群寻优算法对其充放电时间进行优化计算。通过仿真实验分析,本文所提出的控制模型对电网调峰分析有良好的效果,可用于将来电动汽车并网控制的分析。     

蓄电池在线有源逆变核容放电

研究了利用在线方式控制阀控式密封铅酸蓄电池进行核容放电的问题,介绍了在线控制系统工作原理及在线核容放电控制器工作原理,介绍了蓄电池核容试验。阐述了通过变电站计算机管理系统在远方控制核容放电实现蓄电池管理无人值守。     

独立式风光互补发电系统中最大功率控制策略研究

独立风光互补发电系统从能量的角度来看可以分为3部分,即能量获取部分,能量存储部分以及能量消耗部分。主要介绍了能量获取所涉及的风力机最大功率运行和光伏电池最大功率跟踪这2个问题的控制策略,同时对能量存储部分所涉及的蓄电池充放电的控制策略进行了介绍,其中对充电策略的三阶段法做了比较详细的分析。最后对最大功率控制策略的研究方法作了系统的评述并对该领域今后的研究方向作了展望。     

基于直流二次放电法的蓄电池内阻测试

内阻是反映变电站阀控铅酸蓄电池综合性能的重要参数之一。对比当前阀控铅酸蓄电池内阻测试的几种方法,研究了基于IEC标准的直流二次放电法的内阻测试方案。开发了一套适用于多型号、大容量阀控铅酸蓄电池的内阻测试装置,介绍了装置的硬件设计方案,采用闭环智能控制技术和双负载电阻实现大电流的精确控制,给出了软件界面及工作流程图。通过对河北南部电网变电站蓄电池的实际测试,证明装置满足不同容量和型号的阀控铅酸蓄电池内阻的测试准确性和一致性要求。     

蓄电池运行监测与诊断系统

阐述了用于电力系统的蓄电池运行监测与诊断系统对蓄电池组剩余电量估计和故障诊断的基本原理及特点，结合电力系统对蓄电池的实际要求，利用传感技术和光电耦合技术进行蓄电池数据采集，通过对蓄电池组的单电压、总电压、充放电电流和温度的监测，实现对蓄电池组运行情况监测与故障诊断。介绍了以单片机87C552为核心组成的该系统软硬件的设计。