基于锌溴电池储能系统的高效率双向DC/DC变换器的研究
发布时间：2021-09-06 03:22
能源危机和环境污染对人们的生存造成严重威胁，新能源发电作为改善人类生存环境的补救措施之一得到迅速发展。储能技术作为平抑太阳能和风能等间歇性能源发电间歇性和提高电网运行稳定性的重要技术手段，受到广泛关注。储能系统由储能装置和电力电子变换装置组成二者缺一不可。本文以锌溴电池储能系统中的双向DC/DC变换器为研究对象，寻找合适的双向DC/DC变换器达到系统需求。本文通过分析选择LLC+buck/boost双向DC/DC变换器和移相+PWM控制双boost半桥双向DC/DC变换器组成锌溴电池储能系统。本文首先分析了LLC+buck/boost双向DC/DC变换器的工作原理，分析了LLC双向变换器谐振频率的选取，双向工作特性，驱动偏差的影响等问题，分析了buck/boost双向变换器的开关管电压尖峰，双向控制的实现以及起动等问题，并给出了合理的解决方案；给出了LLC+buck/boost双向DC/DC变换器的具体设计过程。本文随后分析了移相+PWM控制相对移相控制在传输功率能力，漏感电流有效值大小，开关管软开关实现难易程度三个方面的优势；分析了移相+PWM控制双boost半桥双向DC/DC变换器...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
飞轮储能系统
21.2.2 超导磁储能超导磁储能（SMES）采用超导材料制成的线圈来存储能量，如图1.2所示。储能过程未将电能转化为其他形式的能量，能量仍以电磁能的形式存在，不存在转化损耗，储能效率可以高达95%。由于不存在能量转化过程，系统响应速度仅与变换器有关，响应速度很快，响应时间在毫秒等级。另外，该装置对温度也不敏感。但是该储能装置同时具有储能容量小，能量密度低，系统成本高，受环境影响大，维护困难等缺点，可以考虑与电池储能系统配合使用，既能实现高能量密度又可以得到较快的响应速度[2]。目前，超导磁储能系统尚处于研制阶段，也有一些国家如美国，日本等对超导磁储能系统初步应用，主要用于维持电网稳定和提高电力系统的响应速度。图 1.2 超导磁储能系统1.2.3 超级电容储能超级电容储能与超导磁储能类似，在储能阶段和释能阶段均不进行能量形式的变换，超级电容其实就是一个容值很大的电容器
图 1.2 超导磁储能系统能类似，在储能阶段和释能阶段均不进电容器，储能阶段将能量以电势能的形装置具有下列优点：间在毫秒等级）使用寿命可达10年以上。10%/day）有能量密度低，系统成本高的缺点，但研究应用超级电容，超级电容能量密度
【参考文献】：
期刊论文
[1]移相控制对称半桥变换器软开关条件[J]. 蒋玮,胡仁杰,黄慧春. 电工技术学报. 2011(11)
[2]美国ZBB能源公司的锌/溴液流储能系统[J]. 贾旭平. 电源技术. 2011(05)
[3]双向变换器的两段式软起动方法[J]. 杨孟雄,阮新波,金科. 中国电机工程学报. 2008(36)
[4]一端稳压一端稳流型软开关双向DC/DC变换器（Ⅱ）——设计原则和实验研究[J]. 肖华锋,谢少军. 电工技术学报. 2006(11)
[5]一端稳压一端稳流型软开关双向DC/DC变换器（Ⅰ）——电路原理和控制策略[J]. 肖华锋,谢少军. 电工技术学报. 2006(10)
[6]PWM加相移控制的双向DC/DC变换器[J]. 赵川红,徐德鸿,范海峰,陈刚. 中国电机工程学报. 2003(10)
硕士论文
[1]锌溴液流电池各部件及电堆的制备研究[D]. 宋文君.大连理工大学 2013
[2]基于LLC谐振变换器的高压母线变换器的研究[D]. 冒小晶.南京航空航天大学 2012
[3]基于DSP控制的级联式双向DC-DC变换器的研究[D]. 张士明.南京航空航天大学 2007
[4]基于DSP的PWM加相移控制的双向DC/DC变换器[D]. 石磊.浙江大学 2006
[5]PWM加相移（PPS）控制的双向DC-DC变换器的动态建模[D]. 孙丽萍.浙江大学 2006
本文编号：3386641
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
飞轮储能系统
21.2.2 超导磁储能超导磁储能（SMES）采用超导材料制成的线圈来存储能量，如图1.2所示。储能过程未将电能转化为其他形式的能量，能量仍以电磁能的形式存在，不存在转化损耗，储能效率可以高达95%。由于不存在能量转化过程，系统响应速度仅与变换器有关，响应速度很快，响应时间在毫秒等级。另外，该装置对温度也不敏感。但是该储能装置同时具有储能容量小，能量密度低，系统成本高，受环境影响大，维护困难等缺点，可以考虑与电池储能系统配合使用，既能实现高能量密度又可以得到较快的响应速度[2]。目前，超导磁储能系统尚处于研制阶段，也有一些国家如美国，日本等对超导磁储能系统初步应用，主要用于维持电网稳定和提高电力系统的响应速度。图 1.2 超导磁储能系统1.2.3 超级电容储能超级电容储能与超导磁储能类似，在储能阶段和释能阶段均不进行能量形式的变换，超级电容其实就是一个容值很大的电容器
图 1.2 超导磁储能系统能类似，在储能阶段和释能阶段均不进电容器，储能阶段将能量以电势能的形装置具有下列优点：间在毫秒等级）使用寿命可达10年以上。10%/day）有能量密度低，系统成本高的缺点，但研究应用超级电容，超级电容能量密度
【参考文献】：
期刊论文
[1]移相控制对称半桥变换器软开关条件[J]. 蒋玮,胡仁杰,黄慧春. 电工技术学报. 2011(11)
[2]美国ZBB能源公司的锌/溴液流储能系统[J]. 贾旭平. 电源技术. 2011(05)
[3]双向变换器的两段式软起动方法[J]. 杨孟雄,阮新波,金科. 中国电机工程学报. 2008(36)
[4]一端稳压一端稳流型软开关双向DC/DC变换器（Ⅱ）——设计原则和实验研究[J]. 肖华锋,谢少军. 电工技术学报. 2006(11)
[5]一端稳压一端稳流型软开关双向DC/DC变换器（Ⅰ）——电路原理和控制策略[J]. 肖华锋,谢少军. 电工技术学报. 2006(10)
[6]PWM加相移控制的双向DC/DC变换器[J]. 赵川红,徐德鸿,范海峰,陈刚. 中国电机工程学报. 2003(10)
硕士论文
[1]锌溴液流电池各部件及电堆的制备研究[D]. 宋文君.大连理工大学 2013
[2]基于LLC谐振变换器的高压母线变换器的研究[D]. 冒小晶.南京航空航天大学 2012
[3]基于DSP控制的级联式双向DC-DC变换器的研究[D]. 张士明.南京航空航天大学 2007
[4]基于DSP的PWM加相移控制的双向DC/DC变换器[D]. 石磊.浙江大学 2006
[5]PWM加相移（PPS）控制的双向DC-DC变换器的动态建模[D]. 孙丽萍.浙江大学 2006
本文编号：3386641
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