地鐵制動能量回收的混合儲能系統(tǒng)及其參數(shù)設(shè)計(jì)
發(fā)布時間:2021-11-07 14:29
混合儲能技術(shù)兼具能量型器件和功率型器件的優(yōu)勢,適用于地鐵制動能量的回收利用。介紹了基于地面儲能方式和雙DC/DC架構(gòu)的混合儲能系統(tǒng)。研究了雙向DC/DC變換器、鋰電池組和超級電容組的參數(shù)設(shè)計(jì)方法,并采用MATLAB軟件搭建仿真模型,與單一儲能系統(tǒng)進(jìn)行了控制效果、經(jīng)濟(jì)性的對比分析。結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)的混合儲能系統(tǒng)使?fàn)恳W(wǎng)電壓在整個制動過程中均處于安全范圍,系統(tǒng)投資成本和體積質(zhì)量較小,性價比優(yōu)勢突出,同時實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急工況下備用電源的作用,驗(yàn)證了混合儲能系統(tǒng)及其參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性。
【文章來源】:城市軌道交通研究. 2020,23(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
地鐵混合儲能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
當(dāng)?shù)罔F制動電能使得牽引網(wǎng)電壓高于設(shè)定上限時,雙向DC/DC變換器在buck(降壓)模式下實(shí)現(xiàn)充電,此時IGBT1以一定占空比導(dǎo)通,IGBT2不啟動,工作過程如圖2所示。由圖2可知,IGBT1導(dǎo)通期間,電流由高壓側(cè)流向低壓側(cè);假定導(dǎo)通時長為tτ,則當(dāng)t=tτ時,IGBT1關(guān)斷,存儲在電感線圈L中的能量經(jīng)過IGBT2反并聯(lián)二極管D2續(xù)流,繼續(xù)向儲能設(shè)備充電,直至一個循環(huán)周期結(jié)束。當(dāng)儲能系統(tǒng)放電以釋放存儲空間或提供電壓支撐時,雙向DC/DC變換器工作在boost(升壓)模式下,IGBT2以一定占空比導(dǎo)通,IGBT1不啟動,與buck模式相反,其工作過程如圖3所示。
當(dāng)儲能系統(tǒng)放電以釋放存儲空間或提供電壓支撐時,雙向DC/DC變換器工作在boost(升壓)模式下,IGBT2以一定占空比導(dǎo)通,IGBT1不啟動,與buck模式相反,其工作過程如圖3所示。2.1.2 變換器參數(shù)設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市軌道交通車載混合儲能裝置新型控制方案及策略研究[J]. 陳懷鑫,王似玉. 電氣化鐵道. 2018(01)
[2]地鐵鈦酸鋰電池車載儲能系統(tǒng)研究[J]. 王子超,高碩遙. 城市軌道交通研究. 2017(10)
[3]基于再生制動的地鐵列車開行策略研究[J]. 彭其淵,李文新,王藝儒,鐘慶偉,孫建康. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]軌道交通混合儲能系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄭財(cái)暉. 機(jī)械與電子. 2016(11)
[5]基于超級電容的地鐵列車再生制動能量利用分析[J]. 張一,成建國,吳松榮,郭世明,陳靜. 城市軌道交通研究. 2016(09)
本文編號:3482019
【文章來源】:城市軌道交通研究. 2020,23(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
地鐵混合儲能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
當(dāng)?shù)罔F制動電能使得牽引網(wǎng)電壓高于設(shè)定上限時,雙向DC/DC變換器在buck(降壓)模式下實(shí)現(xiàn)充電,此時IGBT1以一定占空比導(dǎo)通,IGBT2不啟動,工作過程如圖2所示。由圖2可知,IGBT1導(dǎo)通期間,電流由高壓側(cè)流向低壓側(cè);假定導(dǎo)通時長為tτ,則當(dāng)t=tτ時,IGBT1關(guān)斷,存儲在電感線圈L中的能量經(jīng)過IGBT2反并聯(lián)二極管D2續(xù)流,繼續(xù)向儲能設(shè)備充電,直至一個循環(huán)周期結(jié)束。當(dāng)儲能系統(tǒng)放電以釋放存儲空間或提供電壓支撐時,雙向DC/DC變換器工作在boost(升壓)模式下,IGBT2以一定占空比導(dǎo)通,IGBT1不啟動,與buck模式相反,其工作過程如圖3所示。
當(dāng)儲能系統(tǒng)放電以釋放存儲空間或提供電壓支撐時,雙向DC/DC變換器工作在boost(升壓)模式下,IGBT2以一定占空比導(dǎo)通,IGBT1不啟動,與buck模式相反,其工作過程如圖3所示。2.1.2 變換器參數(shù)設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市軌道交通車載混合儲能裝置新型控制方案及策略研究[J]. 陳懷鑫,王似玉. 電氣化鐵道. 2018(01)
[2]地鐵鈦酸鋰電池車載儲能系統(tǒng)研究[J]. 王子超,高碩遙. 城市軌道交通研究. 2017(10)
[3]基于再生制動的地鐵列車開行策略研究[J]. 彭其淵,李文新,王藝儒,鐘慶偉,孫建康. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]軌道交通混合儲能系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄭財(cái)暉. 機(jī)械與電子. 2016(11)
[5]基于超級電容的地鐵列車再生制動能量利用分析[J]. 張一,成建國,吳松榮,郭世明,陳靜. 城市軌道交通研究. 2016(09)
本文編號:3482019
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