具有电压跌落补偿的锂电池储能供电系统研究
发布时间：2021-09-04 16:13
高电压大功率的直流储能供电系统是电磁发射、电磁推进中的一个重要装置,其性能研究与研制对电磁发射技术的发展与应用具有重要意义。本文针对大功率直流储能供电系统的应用需求,使用聚合物锂电池作为储能媒介,提出了“锂电池+动态电压调节（Dynamic voltage regulation,DVR）内阻与线路阻抗补偿”设计方案,并对储能供电系统进行总体设计及控制策略研究。首先,本文对锂电池储能供电系统的总体架构进行设计。针对常用的中点电压由电解电容分压产生的供电方案存在的体积、重量较大、可靠性差的缺点,采用系统串联型供电方案,提高了系统可靠性。储能系统包含5部分柜体,分别为:交流输入控制柜、锂电池主储能柜、DVR补偿储能柜、DVR补偿柜和输出控制开关柜,并对各柜体进行详细设计说明。最后搭建直流储能系统仿真模型进行分析,以验证系统设计方案的可行性。DVR模块电路是储能供电系统中非常重要的一部分,在拓扑结构上采用十重交错并联Buck结构,减小开关器件电流应力,同时对DVR电路中各参数进行计算、选型及主控制板硬件设计。针对于传统的热分析方法仅适用于恒定负载和稳态情况的缺点,不适用于本课题的短时三角波负载...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纯超级电容储能方案示意图
图 1-2 纯超级电容储能方案示意图点是储能系统技术难度低，控制环节简单，容易实好，储能系统环境温度适应性强。其缺点是为满足级电容并联节特别多；储能模组利用率低；母线电电时母线电压可能跌落至允许范围之下。]提出了一种超级电容+变换器储能方案，该方案示意如电容储能的利用率，超级电容储能与直流供电电源C 变换器。该 DC/DC 所起到的作用是将超级电容的在一个变化范围很小的直流电压，作为供电电源的DC/DC 变换电路要变换整个输出功率。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文而减小电费支出。比如特斯拉的 Powerwall 2.0 是美国特庭储能系统，其单台容量为 13.5kWh，最多情况下可扩G 公司推出的 LG Chem 家庭储能系统，单台容量为 6厂商也先后推出了各自的家庭储能系统，比如日本的日rage 储能装置，其单台容量为 4.2kWh。德国的宝马、奔家庭储能装置的设计理念[17,18]。除家庭储能装置之外，样的大型锂电池储能系统也已在全球范围内起步。现在司已经开始研发大容量储能设备产品，比如国内的科陆术有限公司、阳光电源股份有限公司以及德国的 SMA储能系统方案主回路结构如图 1-4 所示，直流母线与电直流母线电压完全由锂电池模组支撑，储能系统放电时；放电结束后，由电池充电环节对电池模组进行能量补流模组内的锂电池进行监控管理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]导弹电磁弹射技术综述[J]. 苏子舟,张涛,张博,范薇. 飞航导弹. 2016(08)
[2]基于小信号模型的新型Buck变换器补偿网络设计[J]. 夏兴国,陈乐柱,潘小波,张庆丰. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2016(01)
[3]飞轮储能系统关键技术及其研究现状[J]. 张新宾,储江伟,李洪亮,孙中鑫,阮文就. 储能科学与技术. 2015(01)
[4]数字控制电压调整器模块的建模分析[J]. 蒋皓,金科. 电工技术学报. 2014(12)
[5]飞机电磁弹射系统发展及其关键技术[J]. 李小民,李会来,向红军,李治源. 装甲兵工程学院学报. 2014(04)
[6]新型模块化高压大功率DC-DC变换器[J]. 赵成勇,李路遥,翟晓萌,黄晓明,陆翌,裘鹏. 电力系统自动化. 2014(04)
[7]微电网中储能技术研究进展与展望[J]. 陈深,毛晓明,房敏,刘文胜. 广东电力. 2014(02)
[8]一种新型的交错并联二次型Buck变换器[J]. 陆治国,田海涛,汪渊. 电力电子技术. 2014(02)
[9]应用于储能系统的双向DC-DC变换器研究[J]. 王冕,田野,李铁民,陈国柱. 电工技术学报. 2013(08)
[10]储能技术分类及国内大容量蓄电池储能技术比较[J]. 巩俊强,邓浩,谢莹华. 中国科技信息. 2012(09)
博士论文
[1]基于数字控制器的多相并联Buck变换器的建模与研究[D]. 杜炜.中国矿业大学（北京） 2011
硕士论文
[1]脉冲负载直流变换器输出动态响应的研究[D]. 范原.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于多相交错并联同步Buck的跟踪电源研究[D]. 杨波.哈尔滨工业大学 2014
[3]开关电源并联数字均流技术的研究[D]. 李秋实.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3383585
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纯超级电容储能方案示意图
图 1-2 纯超级电容储能方案示意图点是储能系统技术难度低，控制环节简单，容易实好，储能系统环境温度适应性强。其缺点是为满足级电容并联节特别多；储能模组利用率低；母线电电时母线电压可能跌落至允许范围之下。]提出了一种超级电容+变换器储能方案，该方案示意如电容储能的利用率，超级电容储能与直流供电电源C 变换器。该 DC/DC 所起到的作用是将超级电容的在一个变化范围很小的直流电压，作为供电电源的DC/DC 变换电路要变换整个输出功率。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文而减小电费支出。比如特斯拉的 Powerwall 2.0 是美国特庭储能系统，其单台容量为 13.5kWh，最多情况下可扩G 公司推出的 LG Chem 家庭储能系统，单台容量为 6厂商也先后推出了各自的家庭储能系统，比如日本的日rage 储能装置，其单台容量为 4.2kWh。德国的宝马、奔家庭储能装置的设计理念[17,18]。除家庭储能装置之外，样的大型锂电池储能系统也已在全球范围内起步。现在司已经开始研发大容量储能设备产品，比如国内的科陆术有限公司、阳光电源股份有限公司以及德国的 SMA储能系统方案主回路结构如图 1-4 所示，直流母线与电直流母线电压完全由锂电池模组支撑，储能系统放电时；放电结束后，由电池充电环节对电池模组进行能量补流模组内的锂电池进行监控管理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]导弹电磁弹射技术综述[J]. 苏子舟,张涛,张博,范薇. 飞航导弹. 2016(08)
[2]基于小信号模型的新型Buck变换器补偿网络设计[J]. 夏兴国,陈乐柱,潘小波,张庆丰. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2016(01)
[3]飞轮储能系统关键技术及其研究现状[J]. 张新宾,储江伟,李洪亮,孙中鑫,阮文就. 储能科学与技术. 2015(01)
[4]数字控制电压调整器模块的建模分析[J]. 蒋皓,金科. 电工技术学报. 2014(12)
[5]飞机电磁弹射系统发展及其关键技术[J]. 李小民,李会来,向红军,李治源. 装甲兵工程学院学报. 2014(04)
[6]新型模块化高压大功率DC-DC变换器[J]. 赵成勇,李路遥,翟晓萌,黄晓明,陆翌,裘鹏. 电力系统自动化. 2014(04)
[7]微电网中储能技术研究进展与展望[J]. 陈深,毛晓明,房敏,刘文胜. 广东电力. 2014(02)
[8]一种新型的交错并联二次型Buck变换器[J]. 陆治国,田海涛,汪渊. 电力电子技术. 2014(02)
[9]应用于储能系统的双向DC-DC变换器研究[J]. 王冕,田野,李铁民,陈国柱. 电工技术学报. 2013(08)
[10]储能技术分类及国内大容量蓄电池储能技术比较[J]. 巩俊强,邓浩,谢莹华. 中国科技信息. 2012(09)
博士论文
[1]基于数字控制器的多相并联Buck变换器的建模与研究[D]. 杜炜.中国矿业大学（北京） 2011
硕士论文
[1]脉冲负载直流变换器输出动态响应的研究[D]. 范原.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于多相交错并联同步Buck的跟踪电源研究[D]. 杨波.哈尔滨工业大学 2014
[3]开关电源并联数字均流技术的研究[D]. 李秋实.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3383585
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