地铁制动能量回收的混合储能系统及其参数设计

发布时间：2021-11-07 14:29

　　混合储能技术兼具能量型器件和功率型器件的优势,适用于地铁制动能量的回收利用。介绍了基于地面储能方式和双DC/DC架构的混合储能系统。研究了双向DC/DC变换器、锂电池组和超级电容组的参数设计方法,并采用MATLAB软件搭建仿真模型,与单一储能系统进行了控制效果、经济性的对比分析。结果表明:所设计的混合储能系统使牵引网电压在整个制动过程中均处于安全范围,系统投资成本和体积质量较小,性价比优势突出,同时实现了应急工况下备用电源的作用,验证了混合储能系统及其参数设计的合理性。 

【文章来源】：城市轨道交通研究. 2020,23(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

地铁混合储能系统拓扑结构

当地铁制动电能使得牵引网电压高于设定上限时,双向DC/DC变换器在buck(降压)模式下实现充电,此时IGBT1以一定占空比导通,IGBT2不启动,工作过程如图2所示。由图2可知,IGBT1导通期间,电流由高压侧流向低压侧;假定导通时长为tτ,则当t=tτ时,IGBT1关断,存储在电感线圈L中的能量经过IGBT2反并联二极管D2续流,继续向储能设备充电,直至一个循环周期结束。当储能系统放电以释放存储空间或提供电压支撑时,双向DC/DC变换器工作在boost(升压)模式下,IGBT2以一定占空比导通,IGBT1不启动,与buck模式相反,其工作过程如图3所示。

当储能系统放电以释放存储空间或提供电压支撑时,双向DC/DC变换器工作在boost(升压)模式下,IGBT2以一定占空比导通,IGBT1不启动,与buck模式相反,其工作过程如图3所示。2.1.2 变换器参数设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]城市轨道交通车载混合储能装置新型控制方案及策略研究[J]. 陈怀鑫,王似玉.  电气化铁道. 2018(01)
[2]地铁钛酸锂电池车载储能系统研究[J]. 王子超,高硕遥.  城市轨道交通研究. 2017(10)
[3]基于再生制动的地铁列车开行策略研究[J]. 彭其渊,李文新,王艺儒,钟庆伟,孙建康.  铁道学报. 2017(03)
[4]轨道交通混合储能系统的研究与实现[J]. 郑财晖.  机械与电子. 2016(11)
[5]基于超级电容的地铁列车再生制动能量利用分析[J]. 张一,成建国,吴松荣,郭世明,陈静.  城市轨道交通研究. 2016(09)



本文编号：3482019