【摘要】：超級(jí)電容由于具有充放電效率高、循環(huán)壽命長、功率密度高等特點(diǎn),被廣泛用于電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電等應(yīng)用中。超級(jí)電容單體額定電壓通常在2.5～3V之間,所以需要將超級(jí)電容器單體串聯(lián)以獲得適應(yīng)于供電對象的電壓等級(jí),制造過程中一致性的微弱差異往往導(dǎo)致串聯(lián)超級(jí)電容組單體之間電壓不均衡,嚴(yán)重影響了超級(jí)電容組儲(chǔ)能容量和組串的使用壽命。論文研究基于Buck-Boost拓?fù)涞碾姾砂徇\(yùn)型超級(jí)電容組均衡系統(tǒng),論證方案的可行性并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。分析了超級(jí)電容組均衡拓?fù)渑c控制方案,選定了 Buck-Boost均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)均壓控制。在此基礎(chǔ)上使用simulink對提出的電路和均衡策略進(jìn)行了五路超級(jí)電容組雙閉環(huán)仿真;最后設(shè)計(jì)了超級(jí)電容均衡系統(tǒng)的硬件電路,包括主電路、輔助電路及信號(hào)采樣控制電路。選用16位數(shù)字信號(hào)處理器dsPIC33FJ64GS606作為主控芯片,利用電感充放電的形式進(jìn)行能量傳遞,根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的電容端電壓及電感電流信號(hào),經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器后,送入數(shù)字信號(hào)處理器處理,編寫相應(yīng)的5路均衡算法程序,判斷超級(jí)電容組的充放電狀態(tài),實(shí)時(shí)進(jìn)行電壓均衡控制。該系統(tǒng)采用電壓電流雙閉環(huán)的控制方案,通過占空比微調(diào)的方法,控制能量傳遞的方向,實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容組端電壓差值趨于一致,均衡電感電流最終趨于0,驗(yàn)證了提出的均衡電路和均衡算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM53
【圖文】：

碩士學(xué)位論文逡逑２．５所示的電路結(jié)構(gòu)中，我們可以清晰的看到，５組超級(jí)電容，任意兩個(gè)一個(gè)均衡模塊，共需要４個(gè)均衡模塊。該均衡模塊通過控制電感電流在超級(jí)電容組之間的雙向傳遞，能夠有效的改善超級(jí)電容組電壓不均［８］，為了平衡５組超級(jí)電容組，需要８個(gè)開關(guān)管和４個(gè)電感。那么，一平衡系統(tǒng)需要２（ｎ－ｌ）個(gè)開關(guān)管和（ｎ－ｌ）個(gè)電感。通過控制各電感電流級(jí)電容組之間能量的雙向流動(dòng)，直至電壓均衡⑷。．逡逑

圖２．１０為開關(guān)管占空比變化圖，反映了邋ＰＩ調(diào)節(jié)器作用，為了使得最后端電壓的差值逡逑趨于０。通過電壓電流雙閉環(huán)調(diào)節(jié)，得到最適ＰＩ參數(shù)，繼而控制開關(guān)管ＰＷＭ的占空比實(shí)逡逑現(xiàn)電路均衡。逡逑開關(guān)锪１的丨ＭＶ邋Ｍ波形逡逑

圖２．１０為開關(guān)管占空比變化圖，反映了邋ＰＩ調(diào)節(jié)器作用，為了使得最后端電壓的差值逡逑趨于０

【參考文獻(xiàn)】

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1 李桂丹;彭亮;李華;邵鵬;;串聯(lián)超級(jí)電容組的能效均衡優(yōu)化控制[J];計(jì)算機(jī)仿真;2015年12期

2 謝莉;蔣偉;;電壓控制Buck-Boost電池充電均衡器[J];蓄電池;2015年01期

3 葉季蕾;薛金花;王偉;吳福保;楊波;;儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J];中國電力;2014年03期

4 張慧妍;程楠;景陽;;超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用研究綜述[J];電力電子技術(shù);2011年12期

5 馬秀娟;王曉亮;張華強(qiáng);;基于超級(jí)電容器的動(dòng)力鋰離子電池均衡電路[J];電力電子技術(shù);2011年12期

6 張莉;張寧;李琛;吳延平;蘇二勇;;串聯(lián)超級(jí)電容器組電壓均衡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];電子測量技術(shù);2011年09期

7 馬奎安;陳敏;;超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)充電模式控制設(shè)計(jì)[J];機(jī)電工程;2010年07期

8 許愛國;謝少軍;劉小寶;;串聯(lián)電容器動(dòng)態(tài)電壓均衡技術(shù)研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2010年12期

9 勞斯佳;尹忠東;單任仲;;超級(jí)電容器儲(chǔ)能控制技術(shù)研究[J];電源技術(shù);2009年04期

10 張步涵;王云玲;曾杰;;超級(jí)電容器儲(chǔ)能技術(shù)及其應(yīng)用[J];水電能源科學(xué);2006年05期

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1 韓亮;超級(jí)電容器組電壓均衡及功率接口技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

2 裴瑩;飛機(jī)蓄電池均衡充放電技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

3 王德偉;基于功率分配的車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略的研究[D];北京交通大學(xué);2011年

4 柴慶冕;超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制策略的研究[D];北京交通大學(xué);2010年

5 王東;超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓均衡的研究[D];大連理工大學(xué);2008年

6 鄧歡歡;超級(jí)電容器電源模塊電壓均衡技術(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)的研究[D];華中科技大學(xué);2008年

7 石曉寧;串聯(lián)超級(jí)電容組參數(shù)測試及均衡技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2757219