超级电容在汽车发动机起动系统中的应用研究

为有效提高汽车发动机的起动性能,改善蓄电池的工作状态,文章提出了一种超级电容混合蓄电池的新型汽车起动系统,并对该起动系统的参数匹配方法进行了研究.以某型1.8 L汽油机为例,对起动系统相关参数进行了设计计算,并对2套起动系统进行了对比试验;试验结果表明,新型汽车起动系统有效地提高了汽车的起动性能,延长了蓄电池的使用寿命.     

一种矿用蓄电池式电力机车大功率DC-DC变换器

介绍了一种用于蓄电池式矿用电力机车交流传动系统的大功率DC DC变换器的主电路、控制电路及驱动电路的设计原理和设计方法。实验结果表明该变换器的设计合理、可靠。     

一种矿用蓄电池式电力机车大功率DC—DC变换器

介绍了一种用于蓄电池式矿用电力机车交流传动系统的大功率ＤＣ－ＤＣ变换器的主电路、控制电路及驱动电路的设计原理和设计方法,实验结果表明该变换器的设计合理,可靠。     

可编程逻辑器件在通用逆变器控制电路中的应用

随着对通用逆变器要求的不断提高,作为控制电路核心的微处理器的资源有时已不能很好地满足控制电路设计的需要.结合分析采用传统数字电路进行扩展所存在的缺点,论述了可编程逻辑器件在通用逆变器控制电路中的应用,并通过设计实例说明可编程逻辑器件的使用可以极大地改善传统通用逆变器控制电路的设计.     

混合动力设备蓄电池剩余容量估计方法

给出了变电流蓄电池剩余容量的定义及实际工况下的修正公式.将并联式混合动力挖掘机蓄电池的功率变动曲线按比例缩小至单节蓄电池允许的范围内,并作为测试蓄电池的输入信号,获得蓄电池剩余容量数据样本,对其进行多种灰预测算法分析,在此基础上提出充电阶段采用累加-均值算子的灰预测直接建模,放电阶段采用变权弱缓冲灰预测的分段预测方案.结果表明,文中所提方法能够全面有效地提高混合动力设备蓄电池剩余容量估计精度.     

多种能源组合供电控制器的开发研究

根据现阶段能源趋势设计了一种供电装置,控制以太阳能发电为主要能源,辅以蓄电池和市电的供电平台正常工作。该装置具有电源切换功能以实现对负载的不间断供电,能够输出稳定的直流电;并能向蓄电池进行三段充电。经过Pspice软件仿真表明蓄电池充电模块及恒压输出模块能够达到设计要求输出的电压电流值。控制电路通过Proteus软件仿真能够实现电源的切换及蓄电池充电模块的选择功能。该供电装置具有较高的可靠性;并能够满足多种场合的应用要求。     

功率分流式混合动力汽车复合电源系统设计

为解决功率分流式混合动力汽车单一蓄电池功率密度小、循环寿命短等问题,引入超级电容-蓄电池复合电源系统,利用AVL-Cruise/Simulink联合仿真平台搭建了功率分流式混合动力汽车的动力系统模型,在基于发动机最优工作曲线的能量管理控制策略中加入了复合电源功率分配策略,该功率分配策略能够缓冲起停发动机、制动工况下的电机工作时的大电流对电池的冲击,使电池尽可能工作在高效率区间来提高车辆的燃油经济性.在此基础上,对蓄电池组和超级电容进行了参数匹配,仿真结果表明蓄电池的放电过程得到了优化,所设计的复合电源系统能够提高车辆的燃油经济性.      

汽车燃料电池/蓄电池混合动力实时功率优化控制

目的改善燃料电池混合动力汽车的燃料经济性,优化混合动力系统能量管理控制.方法采用燃料电池和镍氢蓄电池构成新能源混合动力系统,以最少等效燃料消耗为目标函数,建立了混合动力系统能量分配管理的数学模型,引入惩罚因子对蓄电池的SOC进行调控,HWFET驾驶循环工况优化了混合动力系统实时能量分配结果当SOC介于0.5和0.8之间时,混合动力系统进入瞬时优化能量管理策略;当SOC0.5时,混合动力系统由燃料电池供能并给蓄电池充电;当SOC0.8时,混合动力系统主要由蓄电池供能,动力不足情况下由燃料电池能量补充;在惩罚因子的作用下,SOC将处于一个合理区域,最终使混合动力系统处于最优能量分配管理状态.结论实时功率优化控制策略避免燃料电池处于低功率低效率输出,在燃料电池和蓄电池之间合理分配功率,提高了燃料经济性,同时惩罚因子的引入保证了SOC稳定性.     

太阳能LED路灯照明系统优化设计

在珠海完成国内第一个太阳能LED路灯示范工程的工作基础上,从路灯光源、控制电路、太阳电池组件最佳倾角确定、太阳电池组件和蓄电池容量确定等几个方面对太阳能路灯进行了设计优化,做到既能保证系统的稳定可靠运行,又能尽量减少系统规模和降低成本.结果表明采用LED作为路灯光源、直接耦合的方式的充放电控制器是太阳能路灯很好的选择,同时通过科学计算的方法对在珠海地区使用时太阳电池组件最佳倾角和组件和蓄电池容量进行了讨论.使用的方法和结论可以为的其他的太阳能路灯设计提供有力的帮助.     

混合动力汽车蓄电池的快速充电方法

为了建立混合动力汽车蓄电池能量管理系统,实现蓄电池快速充电,且同时保证蓄电池寿命不受充电方式的影响,作者分析了当前一般充电方法的优点和这些充电方式存在的问题,以及对混合动力汽车工况的影响,在此基础上,提出了一种新的脉冲分阶段恒流快速充电方法.使之能很好地适应混合动力汽车蓄电池在变电流放电状态下充电时间短,使蓄电池荷电状态SOC始终保持在50%～80%范围内的要求.     

阶次自适应AR等效电路模型的锂电池SOC滑模观测

基于等效电路模型的一类车载动力电池剩余荷电状态(state of charge，SOC)的估算方法，其估算精度高度依赖于模型精度，模型精度又正比于模型复杂度，以至于难以较好地应用于嵌入式控制单元.提出复杂度相对较低、能够自适应确定最优模型阶次的全新等效电路模型——基于阶次自适应AR模型的车载动力电池等效电路灰箱模型.基于此灰箱模型，给出锂离子电池SOC的滑模观测器设计推导及能观性、收敛性证明.结果表明，本文提出的基于阶次自适应AR等效电路灰箱模型的滑模观测器SOC估算方法(adaptive autoregressive-sliding mode observer，AAR-SMO)具有低模型复杂度、高精度、强鲁棒性及快速收敛等性能.     

光储微电网混合储能系统的控制策略及开关优化

传统光储微电网混合储能系统控制策略将蓄电池视为容量无限大的理想元件,而实际上蓄电池容量有限,当蓄电池剩余电量达到阈值无法正常工作时传统控制策略将不适用。在二阶低通滤波法的基础上提出一种光储微电网混合储能系统的新型控制策略,同时考虑超级电容与蓄电池的剩余电量,根据储能元件的荷电状态调整储能元件输出电流参考值,维持储能元件剩余电量,但在极端天气情况下,仍需与储能元件保护开关相配合。由于采用传统储能元件保护开关的储能系统需独立的充放电电路,存在成本较高、充放电不连续等问题,因此,对储能元件的保护开关进行了改进,利用开关与二极管并联使其具有4种工作状态,在储能元件剩余电量达到阈值时,可自动恢复电量,降低了成本,提高了并网输出电能质量。最后结合新型控制策略与改进的保护开关,提出整体的混合储能系统控制方案,并用 Matlab／Simulink 对其进行仿真验证,结果证明了所提方法的正确性与可行性。     

铅酸动力电池等效电路模型参数辨识方法研究

针对传统铅酸动力电池参数辨识方法缺乏理论基础以及辨识误差较大的问题,提出了一种新的M序列作为激励的辨识方法。选取Thevenin模型作为铅酸动力电池等效电路模型,通过建模仿真分析了M序列在铅酸动力电池参数辨识中的可行性,并给出了M序列参数选取原则。确定了M序列作为辨识激励的合适参数,最后仿真得出了该方法辨识所得的铅酸动力电池相关参数值。与实验获得的电池真实参数值比较结果表明,采用M序列作为激励的参数辨识方法,能够准确有效地辨识铅酸动力电池等效电路模型的参数,并可以对其参数的获取提供理论基础与支持。     

基于荷电状态预测反馈的混合储能系统控制方法设计

风力发电系统输出功率的波动性和随机性会对风电并网产生许多不利影响,在风力发电系统中配备一定容量的储能装置,可以有效地平抑风电功率的波动。提出利用电池储能和超级电容组成的混合储能系统,分别补偿低频和高频分量。针对电池储能系统提出了荷电状态反馈控制策略,在电池储能系统因反馈控制功率受限时,再由超级电容进行二次出力补偿。所提出的控制方法在一定程度上弥补了储能设备单独使用时的不足;并且在补偿过程中考虑电网调度的需求。最后,通过仿真验证了所述方法的有效性。     

动力锂电池的混合均衡控制与能量管理

针对动力锂电池的电压不平衡问题,分析了单体锂电池的充放电特性以及电池组串联的不一致性,在现有锂电池组均衡拓扑的基础上,提出了一种将变压器均衡电路和专用芯片BQ78PL116控制的电感均衡电路相结合的混合主动均衡策略,设计了变压器均衡电路,开发了主控系统软件模块以及主控与专用芯片通信程序等,构成一个具有电池基本信息监控LCD显示、电池保护以及不一致均衡等功能的电池管理系统。通过在静止、放电以及充电状态下由变压器均衡和电感均衡构成的混合主动均衡法与纯电感均衡法的比对实验,证明了混合主动均衡法在均衡调节速度与均衡效率方面的优势。     

基于锂电池系统模块化和PCS控制策略的研究

针对目前电网用户侧用电分布不均对电网产生的冲击和现阶段部分储能电池的利用率较为低下、寿命较短等问题进行研究,提出了模块化储能电池并网的方案;利用升降压电路、均衡电路以及能源管理控制相结合形成的电池模块取代传统的电池组直接串并联,通过PCS电路连接变压器将电池模块并网;在对PCS系统进行研究时,采取准比例谐振控制和比例积分控制结合的控制策略,在两相静止坐标系控制下,保证无静差追踪,使用电压电流双环控制,保证并网的准确性和稳定性;最后对研究进行MATLAB实验仿真,得到的并网电流符合要求,证明了研究的可行性:可以通过电池模块对所要缓解压力的用户侧变压器进行并网减压。     

基于新电源模型的动力锂电池荷电状态估计研究

锂电池的等效电路模型与电池内部电化学状态不一致,对电池状态的估计不可避免地存在很大误差.基于算法的补偿不能从根本上解决问题.故提出一种基于电池内部电化学反应和电池的外部特性关系的电源模型.经实验测试,该电池模型与现有的电池模型相比精度较高.     

电动汽车蓄电池荷电状态的卡尔曼滤波估计

对电动汽车剩余里程的预测需要一个准确的蓄电池荷电状态(SOC)值，但目前任何方法都不能精确地测量蓄电池的剩余电量，以计算电动汽车蓄电池的荷电状态(SOC)，在对目前常用的剩余电量计量方法分析的基础上，提出了一种基于电流的测量，然后利用卡尔曼滤波估计递推算法对蓄电池SOC进行实时估计，并在MATLB下进行了仿真。     

大容量电池储能系统孤网运行控制策略

电池储能系统为含风电、光伏发电等分布式电源的孤网系统实现系统稳定运行提供了一种有效的方法,分布式电源的大规模应用也促进了电池储能系统容量的扩大.介绍了大容量电池储能系统的工作原理,分析了电池系统等效模型及其控制特性,针对电池荷电状态的不一致及低压配电网线路阻抗不完全为纯感性而导致系统负荷分配控制不精确的问题,提出了基于电池荷电状态的改进型负荷分配控制策略,并在PSCAD/EMTDC环境下建立了系统仿真平台.仿真结果表明,该系统在不同带载情况下均能有效地分配负荷功率,且能保证系统电压幅值和频率稳定在其额定值附近,实现系统稳定运行.     

混合储能的太阳能LED路灯电源系统设计

针对普通铅酸蓄电池太阳能LED路灯储能系统使用寿命短的问题,提出了一种解决储能系统使用寿命短的新方法:利用磷酸铁锂电池进行储能、超级电容滞环电压比较法对蓄电池充放电过程进行控制.对磷酸铁锂电池太阳能LED路灯控制部分进行了仿真,结果表明:该方法能够在弱光及光强不稳定情况下将扰动信号能量储存在超级电容中,对蓄电池进行充电,有效提高了路灯系统的能量利用率及使用寿命.