由于單一電池系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際系統(tǒng)的需求,電池超級(jí)電容混合能源系統(tǒng)成為目前研究方向之一。為了主動(dòng)控制電池超級(jí)電容之間的能量分配,主控雙向直流變換器的設(shè)計(jì)成為目前混合能源系統(tǒng)研究的重點(diǎn)。從理論上對(duì)鋰離子電池、超級(jí)電容和雙向DC/DC變換器進(jìn)行了詳細(xì)分析,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了混合能源系統(tǒng),并制作了系統(tǒng)樣機(jī),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的雙向DC/DC變換器能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確跟蹤給定電流,樣機(jī)在全工作范圍內(nèi)具有較高的效率。所設(shè)計(jì)基于雙向DC/DC變換器的混合能源系統(tǒng)是全可控和高效的。 

【文章來(lái)源】：電力電子技術(shù). 2016,50(11)北大核心

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圖１混合能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

第５０卷第１１期?電力電子技術(shù)?Ｖ〇１．５０，?Ｎｏ．ｌｌ??２０１６?年?１１?月?Ｐｏｗｅｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ?Ｎｏｖｅｍｂｅｒ?２０１６??表１主要性能對(duì)比?Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ變換器將二極管替換成了?Ｍ０ＳＦＥＴ，能??Ｔａｂｌｅ?１?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｍａｉｎ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖３所不。??循環(huán)壽命／油由收￣￣功率密度／能量密度／?，＿丄—．——ｉｊｉ—??????次?＿?陶（Ｗｈ／ｋｇ）?＾?ｈ??鋰離子電池?４００￣１?２００?８０－９０?３００－１?５００?１５０－２５０?Ｉ＿＿：?Ｊ?Ｉ?Ｊ??超級(jí)電容１００００００?９０?１?０００－９０００?０－５－３０?圖３雙向Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??組成混合能源系統(tǒng)最簡(jiǎn)方式為鋰離子電池和?＆?３?Ｔｏｐｏｌｏｇｉｅａｌ?ｓｔｒｕｅｔｕｒｅ?ｏｆ?ｂｋｌｋｅｅｔｉｏｎａｌ?Ｂｕｅｋ－Ｂ＿?ｅｃｍｖｅｒｔｗ??超級(jí)電容直接并聯(lián)，即被動(dòng)式混合能源系統(tǒng)，如圖１?雙向Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ變換器主要應(yīng)用于需要能量??所示，此時(shí)超級(jí)電容相當(dāng)于高頻濾波器，通過(guò)鋰離?雙向流動(dòng)的電路中。從正向看，電感ｉ和開(kāi)關(guān)管??子電池的電流將更平緩，避免了其瞬時(shí)大功率充?Ｖ，組成了?Ｂｏｏｓｔ斬波電路，開(kāi)關(guān)管％的作用相當(dāng)??放電；但缺點(diǎn)是因超級(jí)電容端電壓始終等于電池?于二極管，其輸入電壓低于輸出電壓；從反向看，??端電壓，其工作電壓范圍很窄，限制了其功率密度?乂１和％構(gòu)成了?Ｂｕｃｋ斬波電路，Ｖ，的作用相當(dāng)于??優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。解決方法是在超級(jí)電容和鋰離子電?二極管，其輸入電壓高于輸出電壓。該

??當(dāng)負(fù)載需求功率為負(fù)時(shí)，優(yōu)先給超級(jí)電容充電，剩?ｉ儲(chǔ)能，其電流＾上升，負(fù)載由電容供電；Ｖ，斷開(kāi)??余功率則用于鋰離子電池充電。可見(jiàn)，主動(dòng)式混合?時(shí)，Ｖ２導(dǎo)通，Ｌ釋放能量，與電源串聯(lián)向負(fù)載和輸??能源系統(tǒng)要求鋰離子電池和超級(jí)電容之間能量流?出電容供電乂下降。Ｖ２導(dǎo)通時(shí)，Ｖ，斷開(kāi)，電容向??動(dòng)的雙向主動(dòng)控制，故可控高效的雙向ＤＣ／ＤＣ變?電源供電乂上升；Ｖ２斷開(kāi)時(shí)，Ｖ，導(dǎo)通，電感續(xù)流??換器對(duì)于主動(dòng)式混合能源系統(tǒng)必不可少［５］。?向電源供電乂下降。????〇?＾?１＿，?〇?圖４為雙向Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ變換器運(yùn)行時(shí)匕的波??１丄?丄攀?蠢丄Ｄ＝ｃ丄攀?形，在Ｖ，導(dǎo)通時(shí)，正向運(yùn)行狀態(tài)下乂增大；反向??％?Ｊ?｜?蠢丁變換器｜?｜?。?蹄齡ＴＡＭ，】、Ｍ，抑販餘??（ａ）被動(dòng)式?（ｂ）主動(dòng)式?波形的變化是相反的。??圖１混合能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??????Ｖ，?；??Ｆｉｇ．?１?Ｈｙｂｒｉｄ?ｅｎｅｒｇｙ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??Ｐ?Ｉ?！?ｉ?ｉ??＾４?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??鋰離子Ｉ－?？?Ｉ?ｔｔ．?＊ｕｌ?正向?／ａｖ??電池?ＦｔＪｉｉｉｙ?０ｌ?；?；?；?；?＾??????／＇ｌＡ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??超級(jí)功率?，１?■?１?Ｉ??電容［＝４變換器Ｍ?反向??（ａ）較大正向功率?＾?ＤＴｓ?Ｔｓ?１??鉀離子Ｉ?丨鋰離子ｕ?ｒｚｒｓｎ?圖４雙向Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ變換器電感電流波形??４池?￣￣Ｉ貝軟Ｉ?‘池?ｆｐｌＥ＾Ｊ????Ｉ???Ｆｉｇ．?４?Ｉｎｄｕｃｔｏｒ?ｃｕｒｒ

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]基于電能路由器的戶用光伏逆變器的設(shè)計(jì)[D]. 洪家堯.安徽工程大學(xué) 2018
[2]電流饋入式半橋光伏儲(chǔ)能的研究[D]. 李娜.陜西科技大學(xué) 2018
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本文編號(hào)：3007964