基于超級電容儲能的ICPT系統(tǒng)功率提升策略研究.pdf

1、在ICPT供電系統(tǒng)中,不同特性的用電負(fù)載對其輸出電能的要求不同,負(fù)載的多樣性直接影響到ICPT系統(tǒng)的輸出功率的多變性。而在傳統(tǒng)的ICPT系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),為了提升系統(tǒng)的輸出功率,往往通過提高ICPT系統(tǒng)的輸入電源的容量來實(shí)現(xiàn),且在配置輸入電源的伏安容量時(shí),均只考慮其最大功率需求,沒有考慮到一些應(yīng)用場合的特殊性,例如在線導(dǎo)軌電車在爬坡、加速階段其輸出功率相對于穩(wěn)定運(yùn)行階段功率需求變化較大,能否為ICPT供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)一種儲能裝置,能夠滿足其較大功

2、率時(shí)的需求,而在常規(guī)穩(wěn)定運(yùn)行系統(tǒng)中,對ICPT系統(tǒng)采用傳統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)供電,這樣既滿足了ICPT系統(tǒng)輸出功率的多樣性要求,提升ICPT系統(tǒng)輸出功率,且能夠盡量減小ICPT系統(tǒng)輸入電源容量,因此研究一種基于超級電容儲能的ICPT系統(tǒng)功率提升方案是十分必要的。
　　本文以超級電容儲能的ICPT系統(tǒng)為研究對象,主要工作包括以下幾點(diǎn):
　?、偬岢鲆环N新型的基于超級電容儲能的ICPT系統(tǒng)功率提升模式,并針對該系統(tǒng)的設(shè)計(jì),從超級電容的配置及

3、連接方式,雙向DC-DC變換器的選型,ICPT系統(tǒng)中的逆變網(wǎng)絡(luò)、諧振網(wǎng)絡(luò)的選型等方面進(jìn)行了分析研究,并根據(jù)的需求設(shè)計(jì)出適合基于超級電容儲能ICPT供電系統(tǒng)的相關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　?、卺槍Ρ疚奶岢龅幕诔夒娙輧δ艿腎CPT系統(tǒng),詳細(xì)分析其在輕載、重載兩種工作模式下的原理,設(shè)計(jì)了不同工作模式下的能量流動方案,并利用阻抗分析方法,對該系統(tǒng)的超級電容建模、雙向 DC-DC變換器的建模及相關(guān)性能分析。此外,結(jié)合ICPT系統(tǒng)解析出負(fù)載大小、工作

4、時(shí)間、超級電容初始端電壓、充放電電流大小的關(guān)系,為系統(tǒng)相關(guān)控制策略提供依據(jù)。
　?、蹫榱藢?shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行及功率提升的效果,對基于超級電容儲能的ICPT系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)控制策略研究。其中對超級電容實(shí)行先恒流后恒壓的充電方法,通過單周期控制策略實(shí)現(xiàn)對雙向 DC-DC變換器的BUCK、BOOST兩種工作模態(tài)下的控制,并綜合分段控制與Bang-Bang控制設(shè)計(jì)出相應(yīng)算法,實(shí)現(xiàn)ICPT系統(tǒng)的移相穩(wěn)壓輸出控制,此外,還給出系統(tǒng)的總體控制策略