本文關(guān)鍵詞：基于電池柔性成組技術(shù)的儲(chǔ)能變流器研究

  更多相關(guān)文章： 鋰離子電池成組技術(shù) 儲(chǔ)能變流器 H橋級(jí)聯(lián) 功率平衡控制

【摘要】：近年來(lái),風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源發(fā)電在我國(guó)電力系統(tǒng)中所占比例逐漸上升,由于新能源發(fā)電具有間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn),導(dǎo)致了在新能源發(fā)電并入電網(wǎng)之后,對(duì)電網(wǎng)造成了諸多不利的影響。鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)因其具有平滑間歇性電源功率波動(dòng),對(duì)電網(wǎng)起到優(yōu)化作用,并能夠有效提高電網(wǎng)的能源資源優(yōu)化配置等功能,已成為電力領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)傳統(tǒng)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中存在的問(wèn)題,對(duì)基于電池柔性成組技術(shù)的儲(chǔ)能變流器進(jìn)行了詳細(xì)研究。首先,本文分析了在傳統(tǒng)鋰離子電池成組過(guò)程中,電池組不一致性產(chǎn)生的原因,以及不一致性對(duì)電池組在容量與能量利用方面和功率輸出方面產(chǎn)生的不利影響,并對(duì)傳統(tǒng)電池組不一致性的改善措施進(jìn)行了分析；然后,針對(duì)在傳統(tǒng)電池成組使用過(guò)程中的問(wèn)題,結(jié)合電力電子技術(shù),闡述了電池柔性成組技術(shù)及電池柔性成組技術(shù)的特點(diǎn),理論推導(dǎo)了電池柔性成組方式與傳統(tǒng)電池成組方式的電池組可用能量表達(dá)式,并通過(guò)一輛乘用車電池組實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證了電池柔性成組技術(shù)在電池組可用能量方面存在的較大優(yōu)勢(shì)；而后,闡述了電池柔性成組儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)成,對(duì)可應(yīng)用于電池柔性成組的不同變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析；其次,本文對(duì)基于電池柔性成組技術(shù)的儲(chǔ)能變流器的控制策略進(jìn)行了研究,介紹了H橋級(jí)聯(lián)型變流器的工作原理與調(diào)制策略：從系統(tǒng)的角度,分析了變流器并網(wǎng)控制策略；以獨(dú)立控制模塊電流為目標(biāo),分析了電池模塊充放電電流獨(dú)立控制策略：為解決由于電池模塊電流獨(dú)立控制所造成的三相電池功率不平衡問(wèn)題,分析了在三相電池功率不平衡情況下網(wǎng)側(cè)功率平衡控制策略；搭建了儲(chǔ)能變流器仿真模型,并對(duì)控制策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和波形分析；再次,研制了基于電池柔性成組技術(shù)的儲(chǔ)能變流器樣機(jī),本文分別從變流器主電路硬件設(shè)計(jì),控制電路硬件及軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面,對(duì)變流器樣機(jī)的研制進(jìn)行了詳細(xì)的介紹；最后,在所研制的儲(chǔ)能變流器樣機(jī)上對(duì)儲(chǔ)能變流器的并網(wǎng)控制策略、電池模塊充放電電流獨(dú)立控制策略以及三相電池功率不平衡情況下的網(wǎng)側(cè)功率平衡控制策略進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并對(duì)實(shí)驗(yàn)波形進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】：鋰離子電池成組技術(shù) 儲(chǔ)能變流器 H橋級(jí)聯(lián) 功率平衡控制
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD634.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 鋰離子電池及電池成組技術(shù)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 鋰離子電池12-13
• 1.2.2 鋰離子電池成組技術(shù)13-15
• 1.3 儲(chǔ)能變流器研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容18-21
• 2 電池柔性成組及其儲(chǔ)能系統(tǒng)21-35
• 2.1 傳統(tǒng)電池成組中存在的問(wèn)題21-24
• 2.1.1 傳統(tǒng)電池組不一致性分析21-23
• 2.1.2 傳統(tǒng)電池組不一致性改善措施23-24
• 2.2 電池柔性成組技術(shù)24-29
• 2.2.1 電池柔性成組技術(shù)特點(diǎn)24-25
• 2.2.2 傳統(tǒng)電池成組與柔性成組的可用能量分析25-26
• 2.2.3 實(shí)例數(shù)據(jù)對(duì)比分析26-29
• 2.3 柔性成組儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)成及其拓?fù)?/span>29-33
• 2.3.1 柔性成組儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)成29-30
• 2.3.2 儲(chǔ)能變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)30-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 3 基于電池柔性成組技術(shù)的儲(chǔ)能變流器控制策略35-59
• 3.1 H橋級(jí)聯(lián)型變流器工作原理及調(diào)制策略35-39
• 3.1.1 H橋級(jí)聯(lián)型變流器的工作原理35-37
• 3.1.2 調(diào)制策略37-39
• 3.2 并網(wǎng)控制策略39-43
• 3.2.1 變流器系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型39-41
• 3.2.2 并網(wǎng)控制策略41-43
• 3.3 電池模塊充放電電流獨(dú)立控制策略43-46
• 3.4 三相不平衡狀態(tài)下的功率平衡控制策略46-49
• 3.5 仿真及波形分析49-57
• 3.5.1 H橋級(jí)聯(lián)型變流器輸出特性仿真及波形分析50-51
• 3.5.2 充放電并網(wǎng)仿真及波形分析51-53
• 3.5.3 電池模塊充放電電流獨(dú)立控制仿真及波形分析53-54
• 3.5.4 三相不平衡狀態(tài)下的功率平衡控制仿真及波形分析54-57
• 3.6 本章小結(jié)57-59
• 4 變流器硬件及軟件設(shè)計(jì)59-75
• 4.1 主電路硬件設(shè)計(jì)59-65
• 4.1.1 主電路整體設(shè)計(jì)方案59-60
• 4.1.2 串聯(lián)模塊數(shù)設(shè)計(jì)60-61
• 4.1.3 功率子模塊主電路設(shè)計(jì)61-63
• 4.1.4 交流側(cè)濾波電感設(shè)計(jì)63-65
• 4.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)65-70
• 4.2.1 控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)方案65
• 4.2.2 系統(tǒng)主控制器硬件設(shè)計(jì)65-68
• 4.2.3 功率子模塊控制器硬件設(shè)計(jì)68-69
• 4.2.4 輔助電路設(shè)計(jì)69-70
• 4.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)70-74
• 4.3.1 系統(tǒng)主控制器DSP軟件設(shè)計(jì)70-72
• 4.3.2 系統(tǒng)主控制器FPGA程序設(shè)計(jì)72-73
• 4.3.3 功率子模塊控制器軟件設(shè)計(jì)73-74
• 4.4 本章小結(jié)74-75
• 5 實(shí)驗(yàn)波形分析75-83
• 5.1 三相并網(wǎng)控制實(shí)驗(yàn)波形分析75-77
• 5.1.1 H橋級(jí)聯(lián)型變流器輸出電壓實(shí)驗(yàn)波形分析75-76
• 5.1.2 并網(wǎng)控制實(shí)驗(yàn)波形分析76-77
• 5.2 電池模塊充放電電流獨(dú)立控制實(shí)驗(yàn)波形分析77-78
• 5.3 三相不平衡狀態(tài)下的功率平衡控制實(shí)驗(yàn)波形分析78-82
• 5.4 本章小結(jié)82-83
• 6 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 全文總結(jié)83
• 6.2 研究工作展望83-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果89-93
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集93

【相似文獻(xiàn)】

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