基于功率分配的車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略的研究.pdf

1、城市軌道交通運(yùn)量大、速度快、準(zhǔn)時(shí)、全天候,有效地緩解了城市交通堵塞和擁擠的問(wèn)題,推進(jìn)了城市的現(xiàn)代化進(jìn)程。但是城市軌道系統(tǒng)耗能大,再生制動(dòng)過(guò)程中存在再生失效等問(wèn)題,大大降低了節(jié)能效率。超級(jí)電容以其功率密度高、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)在解決城軌列車再生失效、改善列車高速制動(dòng)力不足、實(shí)現(xiàn)無(wú)饋電線運(yùn)行等方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景。
　　 本文以車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)為研究對(duì)象,首先分析了超級(jí)電容的原理和特性,建立了超級(jí)電容的等效電路模型,討

2、論了超級(jí)電容的充放電特性。超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)包括超級(jí)電容器組和雙向DC-DC變換器,本文詳細(xì)分析了儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和雙向DC-DC變換電路的工作原理,并通過(guò)對(duì)廣州地鐵4號(hào)線為實(shí)例得出了城軌線路容量配置的步驟?；趯?duì)傳統(tǒng)控制方法的理解和分析,本文提出了一種基于功率分配的車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略,詳細(xì)介紹了線網(wǎng)電流外環(huán)、線網(wǎng)電壓環(huán)、超級(jí)電容電流內(nèi)環(huán)的作用,提出了線網(wǎng)電流限制器實(shí)現(xiàn)線網(wǎng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分配、能量分配的控制理念。在以上基礎(chǔ)上,本

3、文以TMS320F28335為核心控制器,搭建了一套3kW的車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)控制策略進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 Matlab仿真結(jié)果驗(yàn)證基于功率分配的控制策略的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和參數(shù)的正確性;測(cè)試了超級(jí)電容器組的靜電容量和等效串聯(lián)內(nèi)阻等特性;通過(guò)兩組不同線網(wǎng)電流限流曲線的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文提出的控制策略的可行性,并對(duì)兩組情況下的節(jié)能情況進(jìn)行了分析和對(duì)比,得到了限流曲線、容量配置與節(jié)能率的關(guān)系。