礦用電機(jī)車用于煤礦井下巷道的矸石、設(shè)備和材料的運(yùn)輸,運(yùn)行工況對(duì)其運(yùn)輸效率和生產(chǎn)成本影響較大。傳統(tǒng)礦用電機(jī)車的儲(chǔ)能系統(tǒng)一般采用鉛酸蓄電池組。鉛酸蓄電池自問世以來,本身具有的高能量密度特性和良好的安全性能得到了驗(yàn)證,適合煤礦井下巷道的工作環(huán)境。但是鉛酸蓄電池存在充放電次數(shù)有限、充電時(shí)間偏長(zhǎng)、使用壽命不高等缺點(diǎn),其中最重要的一點(diǎn)是蓄電池作為能量型儲(chǔ)能元器件無法快速響應(yīng)功率的變化,這勢(shì)必會(huì)增加蓄電池的容量來滿足負(fù)載動(dòng)態(tài)功率的需求,造成電機(jī)車儲(chǔ)能系統(tǒng)的體積增加,也增大了礦用電機(jī)車的運(yùn)行成本。近年來備受青睞的超級(jí)電容器因其特有的高功率密度特性、可反復(fù)充放電、能快速響應(yīng)功率變化、循環(huán)壽命長(zhǎng)、使用環(huán)境溫度范圍廣等特點(diǎn),已應(yīng)用于各種儲(chǔ)能裝置。因此,本文提出將蓄電池的高能量密度特性和超級(jí)電容器的高功率密度特性相結(jié)合組成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用于礦用電機(jī)車上,以實(shí)現(xiàn)電機(jī)車儲(chǔ)能系統(tǒng)性能更優(yōu)良。本文提出的礦用電機(jī)車混合儲(chǔ)能方案為:采用蓄電池組作為主要儲(chǔ)能電源,超級(jí)電容器組作為輔助儲(chǔ)能電源,將蓄電池組與超級(jí)電容器組并聯(lián)在逆變器側(cè),為礦用電機(jī)車提供電能輸出。設(shè)計(jì)了基于蓄電池和超級(jí)電容器的DC/DC變換電路;計(jì)算了蓄電池和超...

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景
        1.1.1 混合儲(chǔ)能的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 礦用電機(jī)車混合儲(chǔ)能的研究
    1.2 國(guó)內(nèi)外混合儲(chǔ)能技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文章節(jié)安排
2 礦用電機(jī)車混合儲(chǔ)能系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    2.1 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)概述
        2.1.1 礦用電機(jī)車混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
        2.1.2 混合儲(chǔ)能裝置技術(shù)要求
    2.2 蓄電池特性分析
        2.2.1 蓄電池基本原理
        2.2.2 蓄電池等效電路模型
        2.2.3 蓄電池參數(shù)計(jì)算
    2.3 超級(jí)電容器特性分析
        2.3.1 超級(jí)電容器基本原理
        2.3.2 超級(jí)電容器的等效電路模型
        2.3.3 超級(jí)電容器參數(shù)計(jì)算
    2.4 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.4.1 超級(jí)電容器和蓄電池并聯(lián)問題
        2.4.2 DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.4.3 DC/DC變換器控制策略
        2.4.4 混合儲(chǔ)能工作模式分析
    2.5 超級(jí)電容器均壓與充電模式
        2.5.1 超級(jí)電容器均壓方式
        2.5.2 超級(jí)電容器充電方法
    2.6 本章小結(jié)
3 礦用電機(jī)車混合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分配控制
    3.1 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量計(jì)算
        3.1.1 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率要求
        3.1.2 蓄電池的容量計(jì)算
        3.1.3 超級(jí)電容器的容量計(jì)算
    3.2 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分配控制
        3.2.1 功率分配的總體方案
        3.2.2 放電驅(qū)動(dòng)及充電模式下的功率分配
        3.2.3 再生制動(dòng)模式下的功率分配
    3.3 本章小結(jié)
4 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
    4.1 混合儲(chǔ)能控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        4.1.1 儲(chǔ)能系統(tǒng)主電路
        4.1.2 驅(qū)動(dòng)隔離電路
        4.1.3 輔助電源電路
        4.1.4 采樣電路
    4.2 混合儲(chǔ)能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        4.2.1 系統(tǒng)主程序
        4.2.2 初始化程序設(shè)計(jì)
        4.2.3 超級(jí)電容充電控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
        4.2.4 混合儲(chǔ)能放電控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
    4.3 本章小結(jié)
5 礦用電機(jī)車混合儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真分析
    5.1 礦用電機(jī)車混合儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型
    5.2 礦用電機(jī)車混合儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真分析
        5.2.1 功率分析
        5.2.2 蓄電池及超級(jí)電容器SOC分析
        5.2.3 電壓電流分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果



本文編號(hào)：3766330