直流變換器儲能系統(tǒng)在載運工具中的應(yīng)用.pdf

1、在鐵路運輸及城市軌道交通系統(tǒng)中，蓄電池、超級電容及飛輪等儲能設(shè)備可作為電力變流系統(tǒng)的能量補(bǔ)充緩釋裝置，為變流系統(tǒng)提供旁路能量支持。蓄電池作為電力機(jī)車冗余熱備電源，為機(jī)車控制系統(tǒng)及低壓電器系統(tǒng)提供能量，對機(jī)車的安全運行起著至關(guān)重要的作用。超級電容具有很大的功率密度，可提供短時強(qiáng)大電流以驅(qū)動負(fù)載設(shè)備，以其長壽命、高效率、快速充放電等優(yōu)異的性能在城市軌道交通系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。本文以蓄電池和超級電容作為儲能設(shè)備，選用半橋隔離變換器和三電平雙

2、向變流器作為交流裝置，以實際機(jī)車參數(shù)及具體城市軌道線路參數(shù)為參考，研究儲能系統(tǒng)的充放電特性及電路工作性能。
　　 本文在研究了直流變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性的基礎(chǔ)上，確定以兩電平半橋變換器和三電平雙向DC-DC變換器在HXD2機(jī)車蓄電池儲能系統(tǒng)及城軌列車三電平雙向變流器超級電容儲能系統(tǒng)中開展應(yīng)用研究。論文還對蓄電池的恒壓充電、恒流—恒壓充電、變電流間歇充電等控制方式及超級電容的充放電特性進(jìn)行了對比分析研究，并根據(jù)在HXD2電力機(jī)車及城軌

3、列車的實際應(yīng)用情況，用MATLAB建模仿真了電路的工作原理與控制特性，設(shè)計開發(fā)了半橋充電機(jī)和三電平雙向變流器的主電路，完成了電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計，主開關(guān)器件選型，無源器件參數(shù)設(shè)計，變壓器及電感的設(shè)計以及濾波器的設(shè)計。
　　 論文詳細(xì)介紹了基于DSP2407A的控制系統(tǒng)，包括控制器構(gòu)成，軟件流程及編碼調(diào)試，并給出了具體儲能系統(tǒng)的數(shù)字控制方法。
　　 最后，研制了一臺15kw的三電平雙向變流器，并針對超級電容儲能系統(tǒng)的各部分硬件進(jìn)行