DC/DC变换器控制的超级电容器电压均衡研究
发布时间：2021-02-11 15:02
虽然社会正朝着信息化和网络化的方向发展,但是能源的需求是必不可缺的,然而石油资源逐渐走向枯竭,环境污染也逐渐加重。针对上述的问题逐渐增强了人们对环保可再生新能源的研发意识。储能技术是新技术、新需求、新发展的必然结果,也是新时代发展的必然趋势。超级电容器是绿色、环保、无污染、成本低、性能好的新型储能元件,它的发展标志着储能技术的进步。为了满足系统工程对容量和工作电压的需求,通常将多个超级电容器串并联使用,但由于容量偏差、漏电流以及串联等效内阻的存在造成了电容器单体电压不均衡,降低了电容器的使用寿命以及能量利用率。分析了国内外主要的电压均衡方法,并总结了不同电路的优异性。确定了DC/DC变换器控制的电压均衡电路拓扑结构图,叙述了均衡电路的工作原理,推导了电压均衡方程,确定了变压器的变比以及均压影响因素分析,采用状态平均法对均压电路进行小信号建模,求出电压均衡电路传递函数,并运用MATLAB进行稳态分析,最后运用saber仿真软件进行闭环仿真分析和实验验证,证明了该均衡结构不仅提高了系统的可靠性和安全性,同时也提高了超级电容器组电压均衡的速度。首先介绍了超级电容器在电动汽车中地位的重要性,其...
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 超级电容器简介及特点
1.2.1 超级电容器简介
1.2.2 超级电容器特点
1.3 超级电容器的影响因素
1.4 超级电容器发展及应用
1.5 主要研究内容
1.6 本章小节
2 超级电容器电压均衡技术研究
2.1 无源均衡技术
2.1.1 直接并联电阻法
2.1.2 直接并联稳压二极管法
2.1.3 开关网络均压法
2.1.4 飞渡电容均压法
2.2 有源均衡技术
2.2.1 Buck/Boost变换器均压法
2.2.2 隔离变换器均压法
2.3 超级电容器等效模型
2.4 本章小结
3 首尾次序耦合反激变换器控制的超级电容器电压均衡电路
3.1 拓扑结构与模态分析
3.1.1 拓扑结构
3.1.2 模态分析
3.2 电压均衡方程与变压器变比的确定
3.2.1 电压均衡方程的确定
3.2.2 变压器变比的确定
3.3 电压均衡影响因素分析
3.4 电压均衡电路建模与控制器设计
3.4.1 电压均衡电路建模
3.4.2 电压均衡电路控制器设计
3.5 电压均衡电路硬件设计
3.6 仿真与实验
3.7 本章小结
4 超级电容器组在电动汽车中的应用
4.1 整体结构框图
4.2 超级电容器储能系统电路拓扑结构
4.3 超级电容器组充放电电路设计
4.3.1 Buck模式原理分析
4.3.2 Boost模式原理分析
4.4 参数计算与仿真
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 工作展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器在电动汽车中的应用[J]. 余稀,但涛. 电子元件与材料. 2014(01)
[2]国外超级电容器发展动态[J]. 刘春娜. 电源技术. 2012(07)
[3]一种新型回馈式串联超级电容器组均压策略[J]. 蒋玮,胡仁杰,张金龙,仲浩. 电力电子技术. 2011(09)
[4]串联电容器动态电压均衡技术研究[J]. 许爱国,谢少军,刘小宝. 中国电机工程学报. 2010(12)
[5]改进的超级电容建模方法及应用[J]. 盖晓东,杨世彦,雷磊,席玲玲. 北京航空航天大学学报. 2010(02)
[6]超级电容器轮胎吊节能系统的电压均衡策略[J]. 常春贺,王荣,龚询,朱忠尼,许平勇. 电源技术. 2009(04)
[7]备用电源阀控铅酸电池组主动均衡研究[J]. 张健,冉建国,陈胜军. 电源技术. 2008(10)
[8]基于飞渡电容的超级电容组动态均衡控制算法[J]. 逯仁贵,王铁成,朱春波,王祁. 哈尔滨工业大学学报. 2008(09)
[9]超级电容器的原理及应用[J]. 陈英放,李媛媛,邓梅根. 电子元件与材料. 2008(04)
[10]超级电容器的应用与发展[J]. 胡毅,陈轩恕,杜砚,尹婷. 电力设备. 2008(01)
博士论文
[1]酚醛树脂基多孔炭材料的可控制备与电容性能研究[D]. 夏笑虹.湖南大学 2012
[2]高性能混合型超级电容器的研究[D]. 曲群婷.复旦大学 2010
[3]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]. 盖晓东.哈尔滨工业大学 2010
[4]混合型超级电容器的建模与制备研究[D]. 宋金岩.大连理工大学 2010
[5]电动客车用超级电容器组动态均衡技术研究[D]. 孔治国.哈尔滨工业大学 2007
[6]超级电容器模块化技术的研究[D]. 李海东.中国科学院研究生院（电工研究所） 2006
[7]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]. 唐西胜.中国科学院研究生院（电工研究所） 2006
硕士论文
[1]储能式城轨超级电容均压策略研究与充电系统研制[D]. 毛金勇.中南大学 2013
[2]超级电容器储能装置仿真建模及其应用研究[D]. 何春光.湖南大学 2013
[3]基于超级电容的置地式地铁再生制动能量回收技术研究[D]. 王成.南京航空航天大学 2013
[4]基于超级电容的双向变换能量存储系统的研究[D]. 佟德军.哈尔滨工业大学 2012
[5]超级电容器在太阳能电动车上的应用研究[D]. 王鹏.北京交通大学 2012
[6]超级电容器组在并网变流器中的应用研究[D]. 戴朋岑.重庆大学 2012
[7]超级电容器电压均衡系统的研究[D]. 张宁.大连理工大学 2011
[8]带有升降压变换器的飞渡电容式电池组均衡技术研究[D]. 夏小东.哈尔滨工业大学 2011
[9]超级电容型动力UPS的储能技术研究[D]. 佟明斯.哈尔滨工业大学 2011
[10]基于三单体直接均衡电路的储能电源组均衡控制系统[D]. 席玲玲.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3029291
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 超级电容器简介及特点
1.2.1 超级电容器简介
1.2.2 超级电容器特点
1.3 超级电容器的影响因素
1.4 超级电容器发展及应用
1.5 主要研究内容
1.6 本章小节
2 超级电容器电压均衡技术研究
2.1 无源均衡技术
2.1.1 直接并联电阻法
2.1.2 直接并联稳压二极管法
2.1.3 开关网络均压法
2.1.4 飞渡电容均压法
2.2 有源均衡技术
2.2.1 Buck/Boost变换器均压法
2.2.2 隔离变换器均压法
2.3 超级电容器等效模型
2.4 本章小结
3 首尾次序耦合反激变换器控制的超级电容器电压均衡电路
3.1 拓扑结构与模态分析
3.1.1 拓扑结构
3.1.2 模态分析
3.2 电压均衡方程与变压器变比的确定
3.2.1 电压均衡方程的确定
3.2.2 变压器变比的确定
3.3 电压均衡影响因素分析
3.4 电压均衡电路建模与控制器设计
3.4.1 电压均衡电路建模
3.4.2 电压均衡电路控制器设计
3.5 电压均衡电路硬件设计
3.6 仿真与实验
3.7 本章小结
4 超级电容器组在电动汽车中的应用
4.1 整体结构框图
4.2 超级电容器储能系统电路拓扑结构
4.3 超级电容器组充放电电路设计
4.3.1 Buck模式原理分析
4.3.2 Boost模式原理分析
4.4 参数计算与仿真
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 工作展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器在电动汽车中的应用[J]. 余稀,但涛. 电子元件与材料. 2014(01)
[2]国外超级电容器发展动态[J]. 刘春娜. 电源技术. 2012(07)
[3]一种新型回馈式串联超级电容器组均压策略[J]. 蒋玮,胡仁杰,张金龙,仲浩. 电力电子技术. 2011(09)
[4]串联电容器动态电压均衡技术研究[J]. 许爱国,谢少军,刘小宝. 中国电机工程学报. 2010(12)
[5]改进的超级电容建模方法及应用[J]. 盖晓东,杨世彦,雷磊,席玲玲. 北京航空航天大学学报. 2010(02)
[6]超级电容器轮胎吊节能系统的电压均衡策略[J]. 常春贺,王荣,龚询,朱忠尼,许平勇. 电源技术. 2009(04)
[7]备用电源阀控铅酸电池组主动均衡研究[J]. 张健,冉建国,陈胜军. 电源技术. 2008(10)
[8]基于飞渡电容的超级电容组动态均衡控制算法[J]. 逯仁贵,王铁成,朱春波,王祁. 哈尔滨工业大学学报. 2008(09)
[9]超级电容器的原理及应用[J]. 陈英放,李媛媛,邓梅根. 电子元件与材料. 2008(04)
[10]超级电容器的应用与发展[J]. 胡毅,陈轩恕,杜砚,尹婷. 电力设备. 2008(01)
博士论文
[1]酚醛树脂基多孔炭材料的可控制备与电容性能研究[D]. 夏笑虹.湖南大学 2012
[2]高性能混合型超级电容器的研究[D]. 曲群婷.复旦大学 2010
[3]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]. 盖晓东.哈尔滨工业大学 2010
[4]混合型超级电容器的建模与制备研究[D]. 宋金岩.大连理工大学 2010
[5]电动客车用超级电容器组动态均衡技术研究[D]. 孔治国.哈尔滨工业大学 2007
[6]超级电容器模块化技术的研究[D]. 李海东.中国科学院研究生院（电工研究所） 2006
[7]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]. 唐西胜.中国科学院研究生院（电工研究所） 2006
硕士论文
[1]储能式城轨超级电容均压策略研究与充电系统研制[D]. 毛金勇.中南大学 2013
[2]超级电容器储能装置仿真建模及其应用研究[D]. 何春光.湖南大学 2013
[3]基于超级电容的置地式地铁再生制动能量回收技术研究[D]. 王成.南京航空航天大学 2013
[4]基于超级电容的双向变换能量存储系统的研究[D]. 佟德军.哈尔滨工业大学 2012
[5]超级电容器在太阳能电动车上的应用研究[D]. 王鹏.北京交通大学 2012
[6]超级电容器组在并网变流器中的应用研究[D]. 戴朋岑.重庆大学 2012
[7]超级电容器电压均衡系统的研究[D]. 张宁.大连理工大学 2011
[8]带有升降压变换器的飞渡电容式电池组均衡技术研究[D]. 夏小东.哈尔滨工业大学 2011
[9]超级电容型动力UPS的储能技术研究[D]. 佟明斯.哈尔滨工业大学 2011
[10]基于三单体直接均衡电路的储能电源组均衡控制系统[D]. 席玲玲.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3029291
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3029291.html
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