超级电容储能系统在轨道车辆的应用

分析了超级电容储能系统的工作原理,以TMS320F28335作为主控芯片,采用双闭环策略控制超级电容的充电与放电。应用Maxwell的超级电容器组与双向DC/DC变流器构建了超级电容储能系统。列车制动时,超级电容充电,吸收再生电能;在车辆起动或无电区时,超级电容放电,为列车提供电能。实现节能减排功能,具有很好的经济和社会效益。     

储能式现代有轨电车地面充电系统

文章从输入电源配置、系统组成及原理方面阐述了几种适用于超级电容储能式现代有轨电车的地面充电系统,并对充电系统设计方案进行分析比较。     

城市轨道交通车辆制动车载储能系统研究

通过分析建立轨道交通车辆制动车载储能系统的必要性,提出使用超级电容型储能系统的合理性。建立了城市轨道交通车辆制动车载储能系统模型,介绍了制动车载储能系统的工作原理,分析了主要器件参数的选取依据,其中包括超级电容电压范围的选取、超级电容器容量、超级电容器数量和电感量的确定。通过仿真计算再生制动能量的大小,从基于功率—容量约束确定最优初始充电电压,完成了超级电容阵列优化配置,为后期储能系统的整体结构设计以及电感和电容的选取提供了理论依据。     

首列超级电容储能式100%低地板有轨电车广州开通试乘

<正>2014年12月31日,广州海珠有轨电车示范线开通,广州市民试乘世界首列采用超级电容的储能式100%低地板有轨电车。该款新型有轨电车是一种非传统受电式、完全采用超级电容储能电源驱动的有轨电车。电车不排放废气,运行无需架空受电网,能在乘客上下车的20~30 s时间里快速充满电,一次充电后能连续行驶4 km。列车以及其核心元器件——超级电容,都为南车株洲电力机车有限     

城市轨道车辆交流传动试验系统研究

提出了一种能量互馈式城市轨道车辆交流传动试验系统方案,介绍了城市轨道车辆交流传动试验系统的原理及组成,分析了试验系统主电路的组成以及储能变流装置的电路拓扑,给出了储能变流装置3种不同的工作模态和工作原理的分析,结合电压电流双闭环控制实现超级电容的储能,从而控制再生制动能量的回收。利用城市轨道车辆交流传动试验平台可开发电力牵引系统、电制动控制系统、模拟列车在预定线路和预定载荷及司机手柄位控制下运行,同时利用检测系统对试验数据进行采集和处理。系统具有节能、工作可靠,精度高等特点。     

现代有轨电车供电方式的研究与对比

针对超级电容有轨电车的用电特性,研究在不同牵引网络下有轨电车充电装置的主电路,分析其在DC1500V供电电压、AC10kV供电电压以及AC380V供电电压下的充电状况及控制策略。分别从架设专有线路、城市电力需求、供电质量和供电可靠性方面进行对比。研究可知,储能式充电装置能良好适应各种充电环境,对电网容量需求低、具有实用、经济、可靠等优点,能有效促进储能式有轨电车的建设发展。     

无轨电车超级电容散热系统研究

文章对无轨电车超级电容系统的散热结构进行了相关研究,提出了一种全新的通风散热解决方案。首先,研究了超级电容系统的发热原理,建立了超级电容模组三维稳态传热模型;然后,基于ANSYS Workbench软件对该模型进行仿真计算,得到的结果与试验数据基本一致;最后,提出针对该模型的通风散热设计方案。仿真结果表明,超级电容系统的各个模组温度下降了1 ℃左右,模组间最大温度差为2 ℃,较好地保证了超级电容工作温度的一致性,确保了超级电容系统较好地运行在无轨电车的应用中。     

现代城市储能式有轨电车运行建模与仿真研究

研究基于"接触网+超级电容"为动力源的储能式有轨电车运行仿真系统。通过对超级电容储能式有轨电车进行建模、计算及运行分析,给出了仿真系统软件架构及各功能模块,并利用Qt软件开发该储能式有轨电车运行仿真系统,通过现场实验数据对仿真结果的有效性进行验证。     

超级电容器分段充电控制策略研究

针对超级电容器单一充电控制方式中充电时间、充电电流和初始充电的控制问题,文章提出了一种超级电容器分段充电控制策略,即分为脉冲充电、恒流充电和恒压充电3个阶段,实现了初始状态为零的超级电容充电控制,缩短了充电时间,避免了充电末期电流过大的隐患。文章阐述了3个阶段的变化趋势和状态切换条件,设计了基于三环控制的控制环路,并研制了超级电容DC/DC变换器充电样机。实验结果表明,该控制策略能够很好地实现超级电容的充电控制。     

超级电容储能装置容量配置影响因素分析

在城轨交通系统中加入超级电容储能装置,可有效抑制列车的再生制动失效问题。为模拟加入储能装置后城轨供电网络的能量流动情况,从全局、动态的角度搭建地面式超级电容储能系统仿真平台,针对国内某地铁线路进行仿真分析,探讨发车间隔、上下行发车时间差以及超级电容控制特性对容量配置结果的影响,并最终确定一套较为合理的容量配置方案。     

ZVS软开关推挽直流变换器

针对推挽式直流变换器的应用,研究了在变压器二次侧采取串联LLC谐振和并联LCL谐振的两种软开关电路,详细分析了两个电路的工作阶段及其软开关的工作原理,比较了两者的工作特点。最后实际制作了两个软开关电路并进行了测试,结果表明两个电路都能很好地实现功率管的软开关,证实了其正确性和有效性。     

燃料电池轿车DC/DC变换器

针对燃料电池轿车的特点和设计要求而开发的满足燃料电池轿车需要的DC/DC变换器,具有功率密度大、效率高、可靠性高、体积小、质量轻等特点.采用集中控制、多重并联电路方案很好地解决了多重电路并联的均流控制问题,且简单适用.     

解决DC01型电动列车辅助逆变器起动失效的专用DC/DC升压变换器研制

针对上海地铁DC01型电动列车因蓄电池应急供电后产生电压跌落,造成车辆辅助逆变器起动失效,导致列车丧失运营能力的故障,提出加装专用DC/DC升压变换器的解决方案。介绍了DC/DC升压变换器的研制及其模拟试验和车上试验。试验表明DC/DC升压变换器能确保辅助逆变器正常起动。     

基于导抗变换的DC／DC变换器的研究

分布式电源系统应用的普及推广以及电池供电移动式电子设备的飞速发展，对其电源系统的DC／DC电源模块的需求越来越大，对其性能要求也越来越高。文章提出一种基于导抗变换器的单相全桥DC／DC变换器的主电路拓扑结构。详细分析了该主电路的工作原理及控制策略，并通过仿真验证了本方案的正确性、可行性和优越性。     

改进型移相全桥ZVZCS直流变换器

介绍了一种改进型的全桥移相ZVZCS-PWM DC/DC变换器,在分析其开关过程的基础上,得出实现零电压零电流开关的条件,并应用于一台36 kW的DC/DC变换器中.     

DC/DC升压变换器非线性输出反馈控制

由于ＤＣ／ＤＣ升压变换器的非线性以及由升压带来的非最小相位特性，使得其控制问题遇到了一定的挑战。为改善ＤＣ／ＤＣ升压变换器的控制性能，设计了一种非线性输出反馈控制器。该控制器仅采用系统输出信息作为反馈控制量，结构简单，易于实现，同时，该控制器具有良好的动态特性，并可使ＤＣ／ＤＣ升压变换器的平均系统指数稳定，通过ＤＣ／ＤＣ升压变换顺的仿真结果表明，上述控制方案是可行的。     

基于三重化DC／DC变换器的光伏直流微网控制研究

以带有蓄电池单元的独立光伏发电直流微网为研究对象,采用一种三重化DC／DC模块作为接口变换器,提出电压外环、电流内环的双闭环来控制接口变换器。仿真与实验结果表明,三重化DC／DC模块能有效地减小电流纹渡和电流谐波,实现光伏阵列最大功率点的跟踪以及蓄电池单元能量双向流动,稳定了直流母线电压。     

零电流软开关DC/DC电压变换输入型辅助逆变器

提出了一种零电流软开关DC/DC电压变换输入型辅助逆变器方案,该辅助逆变器采用双段式变压器电路结构,前段为DC/DC开关电源电路,后段为三相逆变电路,系统采用零电流开关(ZCS)技术进行控制,实现了IGBT上电压和电流开关损耗最小化。试验结果验证了所提出的方案是可行的。     

30 kW电流模式PWM控制的DC/DC功率变换器

新型３０ｋＶ电流模式ＰＷＭ控制的功率变换器采用ＮＰＴ－ＩＧＢＴ器件，无需串联隔直防偏磁电容，使用有源斜坡补偿技术，效率达到９０％，具有极好的动态响应、过流保护及模块均流并联性能，是一种具有极大功率扩容（可达到２００ｋＷ）潜力并易于工程化实现的ＩＧＢＴ功率变换器。     

DC/DC变换器的闭环控制系统分析和仿真

以轨道交通广泛应用的中小功率正激式稳压型开关电源控制为研究对象,通过对DC/DC开关电源的闭环控制系统的详细分析,给出了DC/DC变换器各部分的传递函数和波特图,引入PWM(脉宽调制)电源控制器对中小功率正激式稳压型开关电源控制电路进行了具体设计.稳压型开关电源的控制器由主控芯片UCC2570、外围时钟,以及锯齿波形成...