飛輪電池能量轉(zhuǎn)換理論及其應(yīng)用研究.pdf

1、飛輪電池是一種新型的機(jī)械儲(chǔ)能裝置，它由于具有儲(chǔ)能密度高、使用壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬、效率高、儲(chǔ)能狀況容易測(cè)量、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)而日益受到人們的關(guān)注。 飛輪電池的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是其實(shí)現(xiàn)可靠“充電”和“放電”的關(guān)鍵裝置。 論文首先結(jié)合飛輪電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)的具體要求，分析了幾種可用作飛輪電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特點(diǎn)，通過(guò)比較，選用永磁同步電機(jī)作為飛輪電池的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。針對(duì)飛輪電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了兩種適用模型：外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)模型和盤(pán)式結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)其進(jìn)

2、行了比較，在分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型及其控制策略的基礎(chǔ)上，對(duì)5KWh 飛輪電池的“充電”狀態(tài)進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算。 其次，針對(duì)飛輪電池用永磁同步電機(jī)，對(duì)飛輪電池能量轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行了深入的分析，提出了可實(shí)現(xiàn)飛輪電池能量轉(zhuǎn)換的三種方案，并對(duì)其進(jìn)行了比較，重點(diǎn)分析了采用PWM 變流器模式實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的原理。分析了電壓型PWM（Pusl WidthModulation）的工作原理及其數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用MATLAB 對(duì)其進(jìn)行了仿真研究。分析了空間

3、電壓矢量PWM 控制理論、空間電壓矢量原理和開(kāi)關(guān)作用時(shí)間與開(kāi)關(guān)區(qū)間判斷方法。 然后，對(duì)飛輪電池的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究，分析了飛輪電池在分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用，分別介紹了飛輪電池在能量?jī)?chǔ)存和改善電能質(zhì)量方面的作用，利用能量守恒定理建立了采用飛輪電池的分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)對(duì)采用飛輪電池進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和電壓調(diào)節(jié)的分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真分析，驗(yàn)證了采用飛輪電池對(duì)分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在延長(zhǎng)供電時(shí)間和改善電能質(zhì)量方面有顯著的