一种结构简单的超级电容电压均衡方法
本文关键词: 超级电容 电压不均衡 均衡电路 谐振变换器 出处:《电源技术》2014年11期 论文类型:期刊论文
【摘要】:超级电容串联储能系统的单体电压不均衡会影响超级电容的使用寿命和能量利用率。现有DC-DC电压均衡方法中所采用的传统变换器电路中开关管、电感、变压器等元器件的数量较多,拓扑结构复杂。介绍了一种基于谐振变换器的电压均衡系统,其双开关、单电感的电路结构降低了电压均衡电路拓扑结构的复杂性,提高系统可靠性并通过固定频率和占空比消除了系统的控制部分。分析了电路的均衡过程,利用推导的等效电路得出电压均衡原理。通过对3个超级电容组成的串联系统进行实验测试和仿真,结果验证了均压系统具有较高的效率。
[Abstract]:The unbalance of the single voltage in the supercapacitor series energy storage system will affect the service life and energy utilization of the super capacitor. The conventional converter circuits used in the existing DC-DC voltage equalization methods are switch switches and inductors. The number of components such as transformers is large and the topology is complex. This paper introduces a voltage equalization system based on resonant converter, which has two switches. The circuit structure of single inductor reduces the complexity of voltage equalization circuit topology, improves the reliability of the system and eliminates the control part of the system by fixed frequency and duty cycle. The equalization process of the circuit is analyzed. The principle of voltage equalization is obtained by using the equivalent circuit derived. Through the experimental test and simulation of the series system composed of three super capacitors, it is proved that the voltage equalization system has a high efficiency.
【作者单位】: 辽宁工程技术大学电气与控制工程学院;
【分类号】:TM53
【正文快照】: 2078超级电容是介于电池和传统电容之间的一种新型储能元件,其容量可达到数万法拉。超级电容器具有循环寿命长、工作温度范围宽、比功率高、充放电速度快、环境友好等优点,因此作为瞬时、高功率储能器件,它已在电力机车启动及制动能量回收系统中得到了广泛应用[1-3]。由于超级
【参考文献】
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1 桂长清;新型贮能元件超级电容器[J];船电技术;2003年01期
2 李海冬;齐智平;冯之钺;;超级电容器电力储能系统的电压均衡策略[J];电网技术;2007年03期
3 李荐,钟晖,钟海云,戴艳阳,温俊杰;超级电容器应用设计[J];电源技术;2004年06期
4 孟丽囡,陈永真,宁武;超级电容器串联应用中的均压问题及解决方案[J];辽宁工学院学报;2005年01期
5 刘树林;战美;路宁;;一种新型LLC谐振变换器的分析与仿真[J];中国电业(技术版);2012年10期
【共引文献】
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1 王会勤;李升宪;程翰;钱敦勇;朱刚;王志安;;碳材料和粘结剂对超级电容器性能的影响[J];电池工业;2007年04期
2 刘雪冰;程明;丁石川;;超级电容器均压技术综述[J];电气应用;2012年05期
3 陶骞;刘开培;王禹民;秦亮;;基于单周控制的新型环保储能式辅助开关电源[J];电力电子技术;2007年01期
4 刘小宝;许爱国;谢少军;;串联电容器组电压均衡研究[J];电力电子技术;2009年03期
5 张瑞宁;石新春;;直流照明系统中高亮LED稳压控制器设计[J];电力科学与工程;2008年04期
6 胡毅;陈轩恕;杜砚;尹婷;;超级电容器的应用与发展[J];电力设备;2008年01期
7 张秋瑞;葛宝明;毕大强;;超级电容在地铁制动能量回收中的应用研究[J];电气化铁道;2012年02期
8 周强;王金全;杨波;;超级电容器:性能优越的储能器件[J];电气技术;2006年06期
9 张琦;王金全;;超级电容器及应用探讨[J];电气技术;2007年08期
10 常春贺;许平勇;武树飞;王新荣;;一种用于轮胎吊节能系统的超级电容器电压均衡策略[J];电气技术;2008年09期
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1 ZUO Xuewen;LI Guo-Zheng;;Isolated Voltage Balancing in Super-capacitor Energy Storage System[A];第26届中国控制与决策会议论文集[C];2014年
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2 王新宇;超级电容器用新型电极材料的研究[D];中南大学;2011年
3 周新民;轮胎式起重机混合动力系统的研究和实现[D];华中科技大学;2011年
4 唐西胜;超级电容器储能应用于分布式发电系统的能量管理及稳定性研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
5 孔治国;电动客车用超级电容器组动态均衡技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 许爱国;城市轨道交通再生制动能量利用技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
7 黄军;超级电容电动公交客车高效直流驱动系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 盖晓东;基于三单体直接均衡电路的串联储能电源组均衡技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 王乐萍;基于PEMFC的温差能驱动水下滑翔器能源系统研究[D];天津大学;2012年
10 孙谊;碳基超级电容器单体性能相关理论与应用技术研究[D];北京交通大学;2013年
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4 叶飞;基于超级电容储能的双馈风电机组并网控制研究[D];华北电力大学(北京);2011年
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6 马婷婷;超级电容电池正极与负极材料的研究[D];中南大学;2011年
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8 赵娜;热示踪法测量低产液水平井流量方法的研究[D];东北石油大学;2011年
9 黄鑫;蚁群算法在风光互补系统优化配置中的应用[D];郑州大学;2011年
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【二级参考文献】
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1 杨林;石玉;郭海平;周立文;郑鹏程;;一种高压LLC变换器的参数设计方法[J];磁性材料及器件;2010年06期
2 江雪;龚春英;;LLC半桥谐振变换器参数设计法的比较与优化[J];电力电子技术;2009年11期
3 侯勇,蒋晓华,姜建国;基于超导储能的综合电能质量调节装置及其控制策略[J];电力系统自动化;2003年21期
4 王平洋;配电系统规划中的若干重要问题[J];电网技术;2001年05期
5 杨勇;超导技术的发展及其在电力系统中的应用[J];电网技术;2001年09期
6 黄壮盛;南澳风电场谐波的测量与分析[J];电网技术;2001年11期
7 孙涛,王伟胜,戴慧珠,杨以涵;风力发电引起的电压波动和闪变[J];电网技术;2003年12期
8 周双喜,吴畏,吴俊玲,安宁;超导储能装置用于改善暂态电压稳定性的研究[J];电网技术;2004年04期
9 钟海云,李荐,戴艳阳,李庆奎;新型能源器件——超级电容器研究发展最新动态[J];电源技术;2001年05期
10 刘志祥,董国君,张密林;双电层电容器的制备及性能[J];电源技术;2001年06期
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3 廖鸿飞;王志强;刘少纯;;浅谈几种谐振变换器的控制方法[J];通信电源技术;2007年01期
4 陈红新;刘建;蒋世全;牛海峰;;串-串补偿松耦合全桥谐振变换器[J];电力电子技术;2009年10期
5 吴俊娟;孙孝峰;邬伟扬;;基于描述函数法的谐振变换器自持振荡研究[J];电力电子技术;2011年02期
6 吴俊娟;孙孝峰;邬伟扬;;串联谐振变换器的扩展描述函数法建模研究[J];电力电子技术;2011年04期
7 陈颖;;电除尘高频电源串并联混合谐振变换器的应用[J];自动化应用;2011年09期
8 刘军;郭瑭瑭;常磊;何湘宁;;高压变压器寄生电容对串联谐振变换器特性的影响[J];中国电机工程学报;2012年15期
9 张治国;谢运祥;袁兆梅;;并联谐振变换器的电路特性分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2013年04期
10 谢帆;张波;丘东元;;基于松散耦合变压器的全桥谐振变换器非线性行为分析[J];电力系统自动化;2014年03期
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1 赵红茹;吴捷;;准谐振变换器的建模与性能分析[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
2 谢帆;张波;丘东元;;基于松散耦合变压器的全桥谐振变换器非线性行为分析[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年
3 唐春森;沈昊;;准谐振变换器的双闭环控制方法及实现[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年
4 陈祥;夏冰;;高压大功率场合LCC谐振变换器的分析与设计[A];第十二届中国电除尘学术会议论文集[C];2007年
5 吴扣林;陈乾宏;金科;阮新波;;磁集成复合式全桥三电平LLC谐振变换器[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
6 黄靖;;SIMULINK4环境下零电流串联谐振变换器仿真[A];第十六届电工理论学术年会论文集[C];2004年
7 杨帆;杨柏禄;陈永真;孟丽囡;;带有智能同步整流方案的LLC谐振变换器设计[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
8 马珊珊;任国海;;基于LLC谐振转换器的高效LED灯驱动电源[A];2012(杭州)中国长三角照明科技论坛论文集[C];2012年
9 盛洪刚;谢运祥;;基于MATLAB的对零电流开关(ZCS)准谐振变换器(QRC)的建模与仿真[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
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,本文编号:1461918
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