蓄電池充放電雙向變流器及其多模式控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-06 20:34
蓄電池型電源系統(tǒng)因具有電壓穩(wěn)定、輸出電流大、配置靈活等優(yōu)點(diǎn),在平頂磁場電源、不間斷電源、新能源等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。蓄電池充放電雙向變流器作為蓄電池型電源應(yīng)用的核心單元,在蓄電池化成、核對性檢測、維護(hù)等蓄電池充放電過程中起著關(guān)鍵作用,其性能對蓄電池充電性能、能源利用率、網(wǎng)側(cè)電力質(zhì)量和蓄電池型電源的可靠性有重要影響。隨著蓄電池型電源容量規(guī)模的不斷擴(kuò)大,對大容量、多功能、模塊化可擴(kuò)展、數(shù)字智能化、高效率的雙向變流器的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文針對國內(nèi)外蓄電池充放電裝置存在的高耗能、容量小、數(shù)字化程度低、難以靈活應(yīng)用等問題,以一種高變壓比、高功率因數(shù)的蓄電池充放電級聯(lián)變流器為研究對象,對級聯(lián)系統(tǒng)的多模式協(xié)調(diào)控制進(jìn)行了研究,提出了以ARM+DSP+FPGA為核心、由上位機(jī)+中位機(jī)+下位機(jī)構(gòu)成的三級數(shù)字控制方案,研制了具有節(jié)能高效、可接入多組蓄電池、各組蓄電池靈活配置及各模塊獨(dú)立控制等特點(diǎn)的充放電裝置,提高了裝置的穩(wěn)定性、數(shù)字化和智能化程度,為充放電裝置的大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。本文首先對兩級式雙向級聯(lián)變流器不同模態(tài)下的工作原理進(jìn)行了分析,建立了各模態(tài)下的小信號(hào)動(dòng)態(tài)模型,設(shè)計(jì)了基于前饋解耦的網(wǎng)側(cè)電流...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 蓄電池組充放電技術(shù)及裝置研究現(xiàn)狀
1.3 基于雙向變流器的充放電系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
2 充放電變流器原理及多模式控制器設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 雙向變流系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
2.3 AC/DC變換器工作分析和控制器設(shè)計(jì)
2.4 雙向DC-DC的工作原理和多模式控制器設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
3 充放電系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)的性能指標(biāo)及硬件構(gòu)成
3.2 三相PWM整流器主電路設(shè)計(jì)
3.3 DC-DC直流斬波電路設(shè)計(jì)
3.4 預(yù)充電電路及其它相關(guān)電路設(shè)計(jì)
3.5 充放電裝置系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)
3.6 本章小結(jié)
4 雙向變流器控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.1 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
4.2 核心控制子板及核心處理器
4.3 硬件電路功能模塊設(shè)計(jì)
4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及算法實(shí)現(xiàn)
4.5 本章小結(jié)
5 仿真及試驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 充放電系統(tǒng)仿真與分析
5.2 充放電裝置實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聯(lián)網(wǎng)型直流微電網(wǎng)并聯(lián)雙向變流器分層控制(英文)[J]. Hui-yong HU,Yong-gang PENG,Yang-hong XIA,Xiao-ming WANG,Wei WEI,Miao YU. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2017(12)
[2]雙向DC-AC變流器及其運(yùn)用綜述[J]. 盧德祥,杜偉. 電氣開關(guān). 2017(03)
[3]微網(wǎng)蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)濾波及并網(wǎng)控制策略[J]. 曾祥軍,李鳳婷,路亮,王一波. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(04)
[4]智能電網(wǎng)中儲(chǔ)能蓄電池組建模與仿真[J]. 孔飛飛,何建森,李全,馬孝明,胡晉華. 電源技術(shù). 2017(03)
[5]一種基于模糊邏輯的蓄電池荷電狀態(tài)的測算方法[J]. 肖遼亮. 電源技術(shù). 2017(02)
[6]大電壓比雙向變流器的軟啟動(dòng)策略[J]. 徐馳,王宇翔,顧云杰,李武華,何湘寧. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(06)
[7]釩液流儲(chǔ)能變流器雙向DC/DC四階段控制策略[J]. 沈正斌,李鵬,盤宏斌,郭有貴. 電力電子技術(shù). 2016(02)
[8]脈沖強(qiáng)磁場技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 彭濤,李亮. 物理. 2016(01)
[9]直流微網(wǎng)混合儲(chǔ)能控制及系統(tǒng)分層協(xié)調(diào)控制策略[J]. 孟潤泉,劉家贏,文波,韓肖清. 高電壓技術(shù). 2015(07)
[10]能量信息化和互聯(lián)網(wǎng)化管控技術(shù)及其在分布式電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 慈松. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(14)
碩士論文
[1]基于雙向能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)的DSP+FPGA控制器的設(shè)計(jì)[D]. 蔣祖運(yùn).廣西大學(xué) 2017
[2]充放電控制策略對蓄電池效率和壽命的影響研究[D]. 白沖.陜西科技大學(xué) 2016
[3]微電網(wǎng)雙向變流器研制及復(fù)合控制方法研究[D]. 陳旭.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[4]用于長脈沖磁體電源系統(tǒng)的蓄電池組性能研究[D]. 陳璇.華中科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3687363
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 蓄電池組充放電技術(shù)及裝置研究現(xiàn)狀
1.3 基于雙向變流器的充放電系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
2 充放電變流器原理及多模式控制器設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 雙向變流系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
2.3 AC/DC變換器工作分析和控制器設(shè)計(jì)
2.4 雙向DC-DC的工作原理和多模式控制器設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
3 充放電系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)的性能指標(biāo)及硬件構(gòu)成
3.2 三相PWM整流器主電路設(shè)計(jì)
3.3 DC-DC直流斬波電路設(shè)計(jì)
3.4 預(yù)充電電路及其它相關(guān)電路設(shè)計(jì)
3.5 充放電裝置系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)
3.6 本章小結(jié)
4 雙向變流器控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.1 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
4.2 核心控制子板及核心處理器
4.3 硬件電路功能模塊設(shè)計(jì)
4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及算法實(shí)現(xiàn)
4.5 本章小結(jié)
5 仿真及試驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 充放電系統(tǒng)仿真與分析
5.2 充放電裝置實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聯(lián)網(wǎng)型直流微電網(wǎng)并聯(lián)雙向變流器分層控制(英文)[J]. Hui-yong HU,Yong-gang PENG,Yang-hong XIA,Xiao-ming WANG,Wei WEI,Miao YU. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2017(12)
[2]雙向DC-AC變流器及其運(yùn)用綜述[J]. 盧德祥,杜偉. 電氣開關(guān). 2017(03)
[3]微網(wǎng)蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)濾波及并網(wǎng)控制策略[J]. 曾祥軍,李鳳婷,路亮,王一波. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(04)
[4]智能電網(wǎng)中儲(chǔ)能蓄電池組建模與仿真[J]. 孔飛飛,何建森,李全,馬孝明,胡晉華. 電源技術(shù). 2017(03)
[5]一種基于模糊邏輯的蓄電池荷電狀態(tài)的測算方法[J]. 肖遼亮. 電源技術(shù). 2017(02)
[6]大電壓比雙向變流器的軟啟動(dòng)策略[J]. 徐馳,王宇翔,顧云杰,李武華,何湘寧. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(06)
[7]釩液流儲(chǔ)能變流器雙向DC/DC四階段控制策略[J]. 沈正斌,李鵬,盤宏斌,郭有貴. 電力電子技術(shù). 2016(02)
[8]脈沖強(qiáng)磁場技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 彭濤,李亮. 物理. 2016(01)
[9]直流微網(wǎng)混合儲(chǔ)能控制及系統(tǒng)分層協(xié)調(diào)控制策略[J]. 孟潤泉,劉家贏,文波,韓肖清. 高電壓技術(shù). 2015(07)
[10]能量信息化和互聯(lián)網(wǎng)化管控技術(shù)及其在分布式電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 慈松. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(14)
碩士論文
[1]基于雙向能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)的DSP+FPGA控制器的設(shè)計(jì)[D]. 蔣祖運(yùn).廣西大學(xué) 2017
[2]充放電控制策略對蓄電池效率和壽命的影響研究[D]. 白沖.陜西科技大學(xué) 2016
[3]微電網(wǎng)雙向變流器研制及復(fù)合控制方法研究[D]. 陳旭.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[4]用于長脈沖磁體電源系統(tǒng)的蓄電池組性能研究[D]. 陳璇.華中科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3687363
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