基于混合儲(chǔ)能的組合電源控制策略研究.pdf

1、二十一世紀(jì)以來，世界性的能源危機(jī)日趨嚴(yán)重，節(jié)能減排技術(shù)正逐漸成為各大汽車生產(chǎn)商的主要投資方向方向。目前，采用混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的新型汽車已經(jīng)開始走向千家萬戶，電動(dòng)汽車充電技術(shù)也在不斷發(fā)展。為削弱大量快速充電站接入對(duì)配電網(wǎng)造成的沖擊，可考慮將電動(dòng)汽車充電站與分布式電源進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，由分布式電源和電網(wǎng)共同提供充電所需能量。風(fēng)能及光伏發(fā)電等分布式電源的輸出功率具有間歇性和隨機(jī)性，而且充電負(fù)荷的變化也有著不確定性，為了解決上述問題，需要在分布式發(fā)電

2、系統(tǒng)中增設(shè)儲(chǔ)能裝置，為了保證系統(tǒng)內(nèi)部瞬時(shí)的能量平衡，儲(chǔ)能裝置需要頻繁地在吸收或發(fā)出功率之間切換。頻繁的大功率充放電和深度放電會(huì)造成鉛酸蓄電池溫度升高、正負(fù)極板上的活性物質(zhì)脫落等現(xiàn)象，導(dǎo)致電池容量積累性虧損并在短時(shí)間內(nèi)快速下降，嚴(yán)重影響電池的使用壽命。超級(jí)電容器與蓄電池在性能特點(diǎn)上有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，如果將兩者混合使用，將會(huì)大大提高儲(chǔ)能裝置的性能。充電電源采用多個(gè)電源模塊并聯(lián)來滿足大功率需求。若將各個(gè)模塊直接并聯(lián)，難以保證各個(gè)模塊所承擔(dān)負(fù)載電

3、流的均衡。為改善這一問題，在并聯(lián)充電系統(tǒng)中采用了均流技術(shù)。
　　首先，對(duì)含有儲(chǔ)能系統(tǒng)的電動(dòng)汽車充電站的整體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分析了蓄電池及超級(jí)電容的關(guān)鍵特性，以及兩者常用的幾種模型。對(duì)比了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)與直流母線的幾種不同并聯(lián)結(jié)構(gòu)，選定蓄電池及超級(jí)電容分別通過雙向DC/DC與直流母線相連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　其次，針對(duì)蓄電池及超級(jí)電容兩種不同結(jié)構(gòu)下電路中電感、電容值進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過狀態(tài)空間平均法得出了雙向DC/DC變換器的小信號(hào)模

4、型，在此基礎(chǔ)上，分別設(shè)計(jì)了雙向DC/DC變換器工作在降壓或升壓時(shí)的控制策略，在Matlab/Simulink軟件中建立了雙向DC/DC變換器的仿真模型，對(duì)所設(shè)計(jì)的控制方案進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后，對(duì)比了幾種常見的均流技術(shù)，建立了后級(jí)變換器的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了采用三環(huán)控制的并聯(lián)均流方案。首先將控制策略轉(zhuǎn)換為平均電流控制方式，在電壓環(huán)里面增加具有較寬帶寬的電流環(huán)，由于電流環(huán)響應(yīng)速度快，整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間得到初步改善;同時(shí)對(duì)均