锂电池和超级电容复合储能系统的最优设计与控制

发布时间：2020-12-07 21:16

　　铲运机和港口拖轮通常在剧烈变化的动态负载下运行,车辆混动化和电气化技术能够提高燃油效率,降低排放。然而,这些频繁波动的负载会增加传统电池储能系统的负担,大大缩短电池的使用寿命。复合储能系统将高能量密度的锂电池与能够承受频繁充放电、功率密度大以及循环寿命长的超级电容组合在一起,成为了一种很有发展前景的方案。但是,建立复合储能系统的最优设计与控制框架,将电池容量损耗和复合储能系统的全生命周期成本考虑在内,并采用高效的算法进行求解,是既复杂又具有挑战性的工作。本文分别以复合储能铲运机和港口拖轮为研究对象,建立了复合储能系统模型和全生命周期成本模型,并对复合储能系统的参数和能量管理策略进行了多目标优化和嵌套优化,最后在混合动力拖轮上验证了嵌套优化的有效性。首先,建立了半主动式复合储能系统模型,该模型能够反映电池的容量损耗。针对铲运机复合储能系统的参数优化和能量管理策略优化问题,提出了多目标的优化框架,建立了铲运机的后向式仿真模型和复合储能系统的全生命周期成本模型,以能量消耗和全生命周期成本作为优化目标,使用动态规划算法和帕累托最优解集得到最优方案,并将其与电池储能方案进行对比。其次,提出了双层... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

地下护污机

地下纟产运机（Ｌｏａｄ－ｈａｕｌ－ｄｕｍｐ，?ＬＨＤ）是由露天矿山广泛应用的轮式装载??机演变发展而来的一种高效的地下无轨设备，是最常用的地下矿用车辆之一。??它是一种前端装载、矮车身、中央铰接的装、运、卸联合作业设备，如图１－??１所示，它可以用于采场出矿，向低位的溜井卸矿，也可以向运输车或者矿用??卡车卸矿，有时还能够用铲斗运送设备、修路、铺路等。与行驶在公路上的??车辆不同，地下铲运机的运行工况相对比较固定，通常在矿物的采掘地点铲??装矿物，运送到运输矿物的矿用卡车处，完成矿物的卸载，然后返回开始下??—个工作循环［３８］。??Ｊ?．二?／??图１－１地下铲运机??－５?－??

图１－３混合动力拖轮??

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：2903911