本文關(guān)鍵詞：船舶微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)雙向DC-DC變換器設(shè)計

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【摘要】：隨著傳統(tǒng)不可再生能源的枯竭和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,為了維持社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,清潔能源和可再生能源的開發(fā)越來越受到人們的重視。在此背景下,船舶微電網(wǎng)技術(shù)利用新能源和清潔能源發(fā)電將成為船舶未來發(fā)展的新方向。微電網(wǎng)需要加入分布式儲能單元實現(xiàn)對系統(tǒng)能量的流動管理,本文采用蓄電池作為微電網(wǎng)的儲能單元。本文首先論述了船舶微電網(wǎng)儲能技術(shù)的研究背景及意義,根據(jù)儲能系統(tǒng)的設(shè)計要求,采用雙向DC-DC變換器作為蓄電池的充放電裝置,實現(xiàn)對蓄電池的充放電控制及能量流動管理。并根據(jù)微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn),選擇雙向Buck-Boost電路作為變換器的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對變換器的主電路、軟啟動電路及IGBT緩沖電路進(jìn)行了參數(shù)分析及設(shè)計。然后根據(jù)儲能系統(tǒng)的控制需求,對雙向DC-DC變換器進(jìn)行了小信號建模,采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制策略對變換器的Buck電路模式和Boost電路模式進(jìn)行了穩(wěn)定性分析及補(bǔ)償器設(shè)計。最后對變換器控制系統(tǒng)的軟硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計。硬件電路設(shè)計包括電壓、電流和溫度的采樣調(diào)理電路設(shè)計,基于M57962L的IGBT驅(qū)動電路設(shè)計,基于TL494的PWM控制電路設(shè)計,基于UC3902的均流電路設(shè)計,以及過壓過流硬件保護(hù)電路設(shè)計。軟件電路設(shè)計采用單片機(jī)MSP430芯片及外圍電路實現(xiàn)人機(jī)交互功能,對變換器系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測及通信報警。在理論分析的基礎(chǔ)上,完成了一臺5KW樣機(jī)裝置,并進(jìn)行了樣機(jī)的實驗測試和結(jié)果分析。實驗數(shù)據(jù)表明雙向DC-DC變換器裝置能夠根據(jù)控制穩(wěn)定可靠運(yùn)行,并具有快速的動態(tài)響應(yīng)能力。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李艷;阮新波;楊東升;劉福鑫;;雙輸入直流變換器的建模與閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計[J];電工技術(shù)學(xué)報;2010年11期

2 袁建華;高峰;高厚磊;劉博;季笑慶;王云波;;獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)一能量控制策略[J];電工技術(shù)學(xué)報;2011年S1期

3 姚勇;朱桂萍;劉秀成;;電池儲能系統(tǒng)在改善微電網(wǎng)電能質(zhì)量中的應(yīng)用[J];電工技術(shù)學(xué)報;2012年01期

4 劉慶豐;冷朝霞;孫晉坤;王華民;;基于簡化統(tǒng)一模型的DC-DC開關(guān)變換器數(shù)字優(yōu)化控制策略[J];電工技術(shù)學(xué)報;2012年06期

5 李輝;季海婷;付博;楊超;秦星;陳耀君;;含DC/DC變換器全釩液流電池儲能系統(tǒng)安全充放電策略[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年24期

6 鄭光磊;劉彥呈;張勤進(jìn);;船舶微網(wǎng)蓄電池儲能系統(tǒng)安全充放電控制策略[J];大連海事大學(xué)學(xué)報;2015年01期

7 謝軍;張興;張崇巍;王成悅;;多輸入雙向DC-DC變換器在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用[J];太陽能學(xué)報;2011年04期

8 來新泉;李祖賀;袁冰;王慧;葉強(qiáng);趙永瑞;;基于自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償?shù)碾p環(huán)電流模DC/DC混沌控制[J];物理學(xué)報;2010年04期

9 汪殿龍;王軍;胡云巖;齊鉑金;;燃料電池車用大功率DC-DC變換器復(fù)合輸入輸出特性控制系統(tǒng)[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2009年18期

10 孫鵬菊;周雒維;杜雄;;具有恒功率特性的輸出寬范圍可調(diào)的變結(jié)構(gòu)DC-DC變換器[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2012年06期

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本文編號：1262928