【摘要】：隨著社會(huì)的飛速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,能源的消耗不斷增,能源危機(jī)問題已逐漸已逐漸受到全世界的普遍重視。新能源由于其可再生性將是未來發(fā)展的必然趨勢(shì),然而由于其在利用率、技術(shù)上和可靠性方面還存在著許多缺陷,目前還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)的需求。由于技術(shù)等客觀因素的影響,能源利用率普遍較低,能源的大部分均被浪費(fèi)。因此,研究套性價(jià)比較高的儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有著極其重要的意義。 蓄電池和超級(jí)電容器兩者在性能上互補(bǔ),如果將兩者混合使用,理論上,它們組成的儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能性能將會(huì)大大提高。 本文在分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的建立與控制算法應(yīng)用的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于兩種直流功率變換器的蓄電池—超級(jí)電容器并聯(lián)控制系統(tǒng),提出了一種基于模糊算法的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化控制策略,并在matlab/simulink中進(jìn)行了建模與仿真。 本文主要工作如下： (1)分析了儲(chǔ)能的重要性,介紹了世界上主要儲(chǔ)能方式的優(yōu)缺點(diǎn),總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于蓄電池—超級(jí)電容復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。同時(shí)說明了模糊控制算法在此系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)及必要性。 (2)介紹了超級(jí)電容器的儲(chǔ)能原理及優(yōu)良的儲(chǔ)能性能,并比較了各種蓄電池性能的優(yōu)缺點(diǎn),指出了鉛酸蓄電池與超級(jí)電容器組成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的可能性及必要性。介紹了模糊控制原理,并對(duì)其在混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中具體的應(yīng)用作了闡述與設(shè)計(jì)。 (3)設(shè)計(jì)了基于兩種直流功率變換器的蓄電池—超級(jí)電容器并聯(lián)儲(chǔ)能系統(tǒng),并對(duì)其設(shè)計(jì)中所用到的相關(guān)器件和對(duì)應(yīng)原理做了詳細(xì)說明。計(jì)算并確定了超級(jí)電容器組的匹配方案,建立了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的等效數(shù)學(xué)模型。 (4)依據(jù)模糊控制原理和相關(guān)數(shù)學(xué)原理,計(jì)算了系統(tǒng)仿真中各參數(shù)的數(shù)值,設(shè)計(jì)了針對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的模糊控制器,建立了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體仿真模型。系統(tǒng)在matlab/simulink進(jìn)行了建模和仿真,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明混合儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的正確性及控制算法的有效性。最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
【圖文】：

Fig.2-1 the internal structure diagram of super capacitor超級(jí)電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。超級(jí)電容器一般由多孔電極、電解液、隔膜、引出電極四個(gè)部分組成。多孔電極一般以活性炭材料制成以加大內(nèi)部表面積。電解液一般為水或者有機(jī)電解液。隔膜一般由隔離性能好、化學(xué)性能穩(wěn)定的材料制成，如高分子半透膜等。屯解液界面Nns o o -2 O 0 33 0 O 3.2 0 ￠- Q 3 -一， 解 ”一』液 ? -2 0 ?二2 ? 0 ‘=Q Q ^圖2-2雙電層結(jié)構(gòu)圖Fig.2-2 the structure diagram of electric double-layer超級(jí)電容器儲(chǔ)能原理是基于雙電層理論的。雙電層結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。1897年，，德國(guó)科學(xué)家提出了經(jīng)典的雙電層平板結(jié)構(gòu)模型。超級(jí)電容器就是依據(jù)此理論建立和發(fā)展7

Fig.2-2 the structure diagram of electric double-layer超級(jí)電容器儲(chǔ)能原理是基于雙電層理論的。雙電層結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。1897年，德國(guó)科學(xué)家提出了經(jīng)典的雙電層平板結(jié)構(gòu)模型。超級(jí)電容器就是依據(jù)此理論建立和發(fā)展7
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM53;TM912

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2546146