【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,節(jié)能環(huán)保問題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。因此超級(jí)電容應(yīng)運(yùn)而生,超級(jí)電容器以其大容量、高功率密度、快速充放電、高效、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì),在城軌、電動(dòng)車、提升系統(tǒng)和電力系統(tǒng)等方面應(yīng)用廣泛。本文主要對(duì)直接電流控制的三電平超級(jí)電容控制策略進(jìn)行研究,內(nèi)容如下:首先,本文講述了三電平變換器的工作原理,推導(dǎo)了不同運(yùn)行模式下輸入輸出電壓關(guān)系和電流連續(xù)與斷續(xù)的臨界電感,繪制了三電平超級(jí)電容儲(chǔ)能變換器電感電流紋波與占空比的關(guān)系,并與兩電平雙向變換器進(jìn)行了對(duì)比。其次,分析了三電平雙向DC-DC變換器開關(guān)矢量對(duì)其直流側(cè)中點(diǎn)電位的影響,對(duì)交錯(cuò)控制的三電平雙向DC-DC變換器進(jìn)行了仿真。針對(duì)其不能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)直流側(cè)中點(diǎn)電位問題,分析了 Boost和Buck模式下三電平變換器開關(guān)矢量對(duì)電感電流的影響,本文提出了采用直接電流控制完成了三電平超級(jí)電容儲(chǔ)能變流器的充放電控制,利用三電平冗余的開關(guān)矢量對(duì)直流側(cè)中點(diǎn)電位進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。采用用PSIM仿真軟件搭建了三電平雙向DC-DC超級(jí)電容儲(chǔ)能變流器的模型,驗(yàn)證了本文算法的正確性。該法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)快,直流側(cè)中點(diǎn)電位平衡效果好。最后,搭建了以TMS320F28335為控制核心的三電平雙向DC-DC超級(jí)電容儲(chǔ)能變流器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),完成了相關(guān)算法實(shí)驗(yàn)。
[Abstract]:With the rapid development of economy, people pay more and more attention to the problem of energy saving and environmental protection. Supercapacitors are widely used in urban rail, electric vehicle, lifting system and power system because of their advantages such as large capacity, high power density, rapid charge and discharge, high efficiency, long cycle life, no pollution and so on. The main contents of this paper are as follows: firstly, the principle of the three-level converter is described. The relationship between the input and output voltage and the continuous and intermittent critical inductance is derived in different operation modes. The relationship between the current ripple and duty cycle of the three-level super capacitor energy storage converter is drawn and compared with the two-level bi-directional converter. Secondly, the effect of switching vector on DC neutral point potential of three-level bi-directional DC-DC converter is analyzed, and the three-level bi-directional DC-DC converter controlled by interleaving is simulated. Aiming at the problem that the neutral point potential of DC side can not be adjusted in real time, the effect of switching vector of three-level converter in Boost and Buck mode on inductance current is analyzed. In this paper, direct current control is used to control the charge and discharge of a three-level super capacitor energy storage converter. The three-level redundant switching vector is used to adjust the DC neutral point potential in real time. The model of three level bidirectional DC-DC super capacitor energy storage converter is built by using PSIM simulation software, and the correctness of this algorithm is verified. The method is simple in structure, quick in response and good in balancing the midpoint potential of DC side. Finally, a three-level bidirectional DC-DC super capacitor energy storage converter with TMS320F28335 as the control core is built, and the related algorithm experiment is completed.
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2292936