隨著國家節(jié)能減排政策的不斷落實(shí),推進(jìn)我國電梯節(jié)能工作,提高電梯節(jié)能水平,已成為擺在政府和電梯企業(yè)面前急需解決的重要問題。由于超級電容在儲能方面具有充放電速度快和功率密度大等諸多優(yōu)點(diǎn),對在電梯節(jié)能系統(tǒng)中采用超級電容作為儲能裝置進(jìn)行研究具有重要意義。本文在此背景下,設(shè)計(jì)了基于超級電容的電梯制動能量回收存儲系統(tǒng),并對其中關(guān)鍵部分雙向DC/DC變換器的設(shè)計(jì)與控制進(jìn)行了深入的研究。本文首先對基于超級電容的電梯制動能量回收存儲系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì),并對系統(tǒng)中各部分的重要作用進(jìn)行了分析。在對隔離型雙向DC/DC變換器和非隔離型雙向DC/DC變換器進(jìn)行了性能與優(yōu)缺點(diǎn)的研究后,完成了對雙向DC/DC變換器的選型。在系統(tǒng)參數(shù)匹配方面,分析了電梯的典型運(yùn)行工況。根據(jù)電梯的運(yùn)行特點(diǎn),對超級電容的容量進(jìn)行了管理,總結(jié)了超級電容的參數(shù)匹配方法,并按照設(shè)計(jì)好的匹配方法對超級電容進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì),完成成本分析。接下來,對雙向DC/DC變換器的降壓工作模式和升壓工作模式進(jìn)行了詳細(xì)分析與理論研宄。在理論研究的基礎(chǔ)上,分別對雙向DC/DC變換器的降壓工作模式和升壓工作模式進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算。在控制方案方面,介紹了數(shù)據(jù)驅(qū)動控制理論與... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 電梯回饋能量利用技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電梯回饋能量分析
        1.2.2 再生能量回饋電網(wǎng)技術(shù)
        1.2.3 再生能量回收存儲再利用技術(shù)
    1.3 超級電容的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
        1.3.1 超級電容的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 超級電容儲能系統(tǒng)的特點(diǎn)
        1.3.3 超級電容在電梯節(jié)能系統(tǒng)中的應(yīng)用
    1.4 本文主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 電梯制動能量回收存儲系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)組成
    2.2 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)
    2.3 雙向DC/DC變換器設(shè)計(jì)
        2.3.1 雙向DC/DC變換器介紹
        2.3.2 隔離型雙向DC/DC變換器
        2.3.3 非隔離型雙向DC/DC變換器
        2.3.4 雙向DC/DC變換器的選擇
    2.4 本章小結(jié)
第3章 超級電容參數(shù)匹配設(shè)計(jì)與建模
    3.1 電梯運(yùn)行工況分析
    3.2 超級電容參數(shù)匹配計(jì)算
        3.2.1 電梯再生發(fā)電狀態(tài)回饋能量計(jì)算
        3.2.2 超級電容容量分配
        3.2.3 超級電容參數(shù)匹配方法
        3.2.4 超級電容參數(shù)計(jì)算
    3.3 超級電容建模研究
        3.3.1 拜德極化電池模型
        3.3.2 傳輸線模型
        3.3.3 梯形模型
        3.3.4 集總參數(shù)電路模型
        3.3.5 超級電容模型的選擇
    3.4 本章小結(jié)
第4章 雙向DC/DC變換器模態(tài)分析與參數(shù)設(shè)計(jì)
    4.1 降壓工作模式原理分析
        4.1.1 降壓工作模式原理
        4.1.2 降壓工作模式基本關(guān)系式
        4.1.3 降壓工作模式的臨界條件和臨界電感
        4.1.4 穩(wěn)態(tài)輸出電壓脈動量
    4.2 升壓工作模式原理分析
        4.2.1 升壓工作模式原理
        4.2.2 升壓工作模式基本關(guān)系式
        4.2.3 升壓工作模式的臨界條件和臨界電感
        4.2.4 穩(wěn)態(tài)輸出電壓脈動量
    4.3 雙向DC/DC變換器參數(shù)計(jì)算
        4.3.1 降壓工作模式參數(shù)計(jì)算
        4.3.2 升壓工作模式參數(shù)計(jì)算
        4.3.3 雙向DC/DC變換器參數(shù)綜合選取
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動控制的雙向DC/DC變換器控制方案與仿真
    5.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動控制理論與方法分析
    5.2 雙向DC/DC變換器控制方案原理
    5.3 雙向DC/DC變換器控制器參數(shù)整定方法及仿真
        5.3.1 控制器參數(shù)整定方法
        5.3.2 雙向DC/DC變換器控制器參數(shù)整定仿真
    5.4 雙向DC/DC變換器控制器參數(shù)尋優(yōu)算法設(shè)計(jì)及仿真
        5.4.1 粒子群優(yōu)化算法
        5.4.2 ITAE性能指標(biāo)的引入
        5.4.3 控制器參數(shù)優(yōu)化過程設(shè)計(jì)
        5.4.4 雙向DC/DC變換器控制器參數(shù)優(yōu)化仿真
    5.5 系統(tǒng)整體仿真研究
        5.5.1 系統(tǒng)關(guān)鍵部分內(nèi)部仿真結(jié)構(gòu)
        5.5.2 系統(tǒng)典型運(yùn)行工況仿真
        5.5.3 超級電容充放電仿真
    5.6 本章小結(jié)
第6章 電梯制動能量回收存儲系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    6.1 系統(tǒng)硬件整體設(shè)計(jì)
    6.2 電源電路設(shè)計(jì)
    6.3 弱電控制電路設(shè)計(jì)
        6.3.1 核心控制芯片及其外圍電路設(shè)計(jì)
        6.3.2 IGBT驅(qū)動及其保護(hù)電路
        6.3.3 信號采集電路
        6.3.4 風(fēng)扇和繼電器驅(qū)動電路
    6.4 強(qiáng)電電路設(shè)計(jì)
    6.5 系統(tǒng)軟件控制設(shè)計(jì)
        6.5.1 主程序設(shè)計(jì)
        6.5.2 中斷程序設(shè)計(jì)
        6.5.3 變換器工作模式?jīng)Q策程序設(shè)計(jì)
        6.5.4 控制程序設(shè)計(jì)
    6.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.7 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]蓄電池供電下的永磁同步電機(jī)能量重復(fù)利用系統(tǒng)研究[J]. 劉小俊.  電工技術(shù). 2020(17)
[2]面向節(jié)能電梯的超級電容充放電控制方法[J]. 王嘉祥.  中國電梯. 2018(11)



本文編號：2980025