超級電容器因其功率密度高、壽命長、動態(tài)響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于要求快速響應(yīng)的儲能系統(tǒng)中。雙有源橋(Dual Active Bridge,DAB)變換器,可以在較寬電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)軟開關(guān)工作,并可利用變壓器匝比獲得高增益輸出,具有功率密度高、效率高、結(jié)構(gòu)對稱、能量雙向傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),適合應(yīng)用于含超級電容的儲能系統(tǒng)。然而,若超級電容與DAB變換器動態(tài)特性不匹配,則超級電容動態(tài)響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)將無法發(fā)揮出來。針對此問題,本課題提出一種混合模型預(yù)測控制策略對雙有源橋-超級電容(Dual Active Bridge-Supercapacitor,DAB-SC)儲能系統(tǒng)進(jìn)行控制,通過該策略來提升系統(tǒng)整體的響應(yīng)速度。首先,通過對超級電容、雙有源橋及其控制方法進(jìn)行分析,闡明了DAB-SC儲能系統(tǒng)中DAB變換器快速動態(tài)響應(yīng)的重要性。基于DAB-SC儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu),對系統(tǒng)工作原理進(jìn)行了分析。根據(jù)超級電容的工作原理以及常用超級電容等效電路模型的特點(diǎn),建立了適合于本課題的超級電容等效模型,并提出了系統(tǒng)的能量管理策略。其次,基于單相移控制方法,詳細(xì)分析了DAB變換器的工作原理。根據(jù)DAB變換器工作原理得到變換器不...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 超級電容研究現(xiàn)狀
        1.2.2 雙向DC/DC變換器研究現(xiàn)狀
        1.2.3 DAB-SC儲能系統(tǒng)響應(yīng)速度提升研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 DAB-SC儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及能量管理策略
    2.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及分析
        2.1.1 系統(tǒng)工作原理
        2.1.2 超級電容特性及建模
    2.2 系統(tǒng)能量管理策略
    2.3 本章小結(jié)
第3章 雙有源橋工作原理及建模
    3.1 雙有源橋中開關(guān)管的基本控制方法
    3.2 雙有源橋的工作原理分析
    3.3 基于雙有源橋開關(guān)狀態(tài)的系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于混合模型預(yù)測控制的能量管理方法
    4.1 響應(yīng)速度對系統(tǒng)能量管理的影響及控制方法分析
    4.2 混合模型預(yù)測控制
        4.2.1 MPC基本原理
        4.2.2 混合預(yù)測模型
        4.2.3 參考軌跡
        4.2.4 目標(biāo)函數(shù)
    4.3 本章小結(jié)
第5章 仿真及實驗驗證
    5.1 仿真分析
        5.1.1 超級電容正常工作電壓范圍內(nèi)放電
        5.1.2 超級電容正常工作電壓范圍內(nèi)充電
        5.1.3 超級電容電壓接近下限區(qū)域放電
        5.1.4 超級電容電壓接近上限區(qū)域充電
    5.2 實驗驗證
        5.2.1 變壓器參數(shù)
        5.2.2 電感設(shè)計
        5.2.3 其他參數(shù)設(shè)置
        5.2.4 系統(tǒng)實驗及結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與研究展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果



本文編號：3789093