有軌電車超級電容器儲能系統(tǒng)狀態(tài)檢測技術(shù)研究
本文選題:有軌電車 切入點:超級電容器 出處:《大連交通大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:目前,我國正處于城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展階段,巨大的人口涌入城市,這對城市公共交通造成了非常大的壓力,致使城市軌道交通得到了迅速的發(fā)展,而有軌電車作為城市軌道交通的一種也得到了飛速的發(fā)展。 在2013年8月,我國的第一個完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代有軌電車線路網(wǎng)絡(luò)在沈陽渾南新區(qū)建成通車開始運營,該車采用中國北車集團開發(fā)的100%和70%低地板現(xiàn)代有軌電車,并第一次采用超級電容技術(shù)用來實現(xiàn)交叉道口的無網(wǎng)通過,在本文中,即針對有軌電車的超級電容器儲能狀態(tài)進行研究,超級電容器由于長時間的使用其性能可能會下降,一旦性能下降后超級電容器存儲的能量就可能不夠有軌電車在無電區(qū)的運行,就會導(dǎo)致車輛停止在無電區(qū)內(nèi)無法啟動,甚至導(dǎo)致線路擁堵和整個有軌電車線路的癱瘓,所以,本文針對這個問題,設(shè)計了有軌電車儲能系統(tǒng)狀態(tài)檢測裝置,對超級電容器的儲能狀態(tài)進行檢測,判斷超級電容器的存儲能量是否足夠通過無電區(qū)。 本文根據(jù)沈陽渾南有軌電車實際運行的技術(shù)參數(shù)作為參考,設(shè)計計算了超級電容器組的容量,檢測裝置的主電路和變流器結(jié)構(gòu)、儲能電感參數(shù)和開關(guān)器件選取,通過控制系統(tǒng)方法的對比,最后選取對檢測裝置系統(tǒng)電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)控制。利用DSP芯片和外設(shè)資源,開發(fā)檢測裝置的控制系統(tǒng),設(shè)計了模擬采樣電路和軟件的編寫結(jié)構(gòu)。最后通過MATLAB/Simulink系統(tǒng)軟件對超級電容器儲能狀態(tài)檢測進行仿真,通過對超級電容器儲能狀態(tài)的檢測的仿真結(jié)果分析,完成超級電容器儲能系統(tǒng)狀態(tài)檢測。
[Abstract]:At present, our country is in the rapid development stage of urbanization, huge population is pouring into the city, which has caused great pressure on urban public transportation, resulting in the rapid development of urban rail transit. The tram as a kind of urban rail transit has also been a rapid development. In August 2013, China's first modern tram line network, with its own intellectual property rights, was opened to traffic in Shenyang's Hunnan New District, which uses 100% and 70% of the modern trams with low floors developed by the China North Rail Group. In this paper, the energy storage state of supercapacitors in trams is studied, and the performance of supercapacitors may decline due to the long time use of supercapacitors. Once the performance drops, the supercapacitor may not store enough energy to run the tram in the no-power zone, which can cause the vehicle to stop in the no-power zone and even cause congestion and paralysis of the whole tram line, so, In order to solve this problem, this paper designs a state detection device for the energy storage system of trolley cars, which detects the energy storage state of supercapacitors and determines whether the storage energy of supercapacitors is sufficient to pass through the no-current region. Based on the technical parameters of the actual operation of Hunnan tram in Shenyang, this paper designs and calculates the capacity of the supercapacitor bank, the main circuit and converter structure of the detecting device, the parameters of the energy storage inductance and the selection of the switch device. Through the comparison of the control system methods, the double closed loop Pi control of the voltage outer loop and the current inner loop of the detection device system is selected. The control system of the detection device is developed by using the DSP chip and peripheral resources. The analog sampling circuit and the structure of the software are designed. Finally, the energy storage state detection of supercapacitors is simulated by MATLAB/Simulink system software, and the simulation results of the energy storage state detection of supercapacitors are analyzed. Complete the state detection of supercapacitor energy storage system.
【學(xué)位授予單位】:大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U482.1;TM53
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本文編號:1655877
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