储能系统电感器两端并联RD电路性能研究

为解决混合储能系统IGCT关断过电压及其对器件本身和系统性能产生的恶劣影响,提出了一种在电感器两端并联RD吸收电路的结构。在分析RD吸收电路工作原理的基础上,仿真对比了IGCT关断过电压和蓄电池正极电位峰值的变化。结果表明:在电感器两端增加RD吸收电路后,可有效降低IGCT关断过电压和蓄电池正极电位峰值,增强系统的绝缘等级,保护开关器件。参数化分析和优化后发现,在合理选择RD电路参数后,吸收电阻的热损耗可控制在较低的比例。     

最小二乘支持向量机在蓄电池剩余容量建模中的应用研究

蓄电池容量是表征蓄电池工作性能的重要指标,但铅酸蓄电池剩余容量难以建模。将蓄电池检测系统测量的电压、电流、密度作为输入,荷电状态为输出,并基于最小二乘支持向量机对蓄电池充放电过程剩余容量进行了建模仿真,实现了对蓄电池剩余容量的实时预测。分析了最小二乘支持向量机参数对建模的影响,并对几种建模方法进行了比较。结果表明:该方法具有预测精确度高、推广能力强、运行时间短等优点。最小二乘支持向量机在小样本、非线性建模方面的应用表明:它在拟合精度和预测能力上都比传统方法有一定的提高,具有良好的应用前景。     

采用多模式控制的电磁发射蓄电池充电谐波抑制方法

针对电磁发射蓄电池组大倍率快速充电过程中的电网谐波陡增问题，提出多模式模糊滞环控制谐波抑制方法。结合电磁发射混合储能系统的时序串联拓扑结构，说明蓄电池的超大倍率充电应用工况和策略，进而介绍蓄电池充电的拓扑结构，明确谐波的来源、特点和产生原因。在分析单台充电机充电时的电网谐波电压和谐波电流的基础上，研究不同充电机并充台数、不同充电电流情况下电网谐波电压和谐波电流的分布规律。设计多模式控制方法的组成方式和切换判据，建立蓄电池充电机、瞬时无功功率检测、谐波抑制、多模式控制的仿真模型。仿真和试验数据表明：谐波抑制方法能够快速抑制电磁发射蓄电池充电机大规模启停、波动时的谐波陡增问题，补偿效果满足国家标准。     

混合储能系统能量转移双环控制策略

针对混合储能系统精确控制能量转移问题,提出了双环控制策略,即外环采用均衡控制策略,降低蓄电池组的大倍率放电时间和发热量,并保证蓄电池组的一致性,延长蓄电池系统使用寿命;内环采用时序串联控制方法,并分析了传统恒流充电方式由于器件杂散参数偏差导致充电精度低的问题,提出了时序重构方法来消除误差影响,以满足系统快速精确充电的要求。最后,通过仿真验证了该方法的有效性。     

混合储能蓄电池组放电均衡优化研究

首先,以电磁发射用混合储能系统蓄电池组铅酸电池为研究对象,分析了储能系统放电过程中可能带来的蓄电池组一致性问题;其次,在研究电池模型的基础上,结合蓄电池放电均衡方法,分析了基于电池组容量的均衡指标;再次,针对混合储能系统放电电路的特点,提出了一种以蓄电池组均衡一致性为优化目标的放电均衡策略,改进了放电结构并实现了铅酸电池的放电均衡;最后,对比了改进前后的放电电路并进行了仿真分析,并在混合储能蓄电池组平台上进行了实验,实验结果验证了该放电均衡策略的可行性。     

光伏发电系统蓄电池SOC预测技术研究

准确且可靠地获得蓄电池的SOC值是电池管理系统首要任务。由于SOC受许多因素如环境温度、充放电次数、电池老化等因数的影响，采用传统的SOC预测技术很难得到理想的效果。本文描述了一种采用神经网络和模糊逻辑推理的SOC预测方法。在该方法中，通过建立神经网络模型把蓄电池不同放电电流下的端电压修正为相同SOC下放电电流为I20时的端电压U20，然后采用模糊逻辑推理，对U20和环境温度T进行模糊推得得出蓄电池SOC值。经仿真证明了该方法能够准确且可靠地获得蓄电池的SOC预测值。     

铅酸蓄电池智能充电仪设计

大功率蓄电池智能充电仪,采用了第三代IGBT元件和PWM控制技术,利用单片机检测、控制充电电压、电流等参数,实现了对蓄电池的快速智能充电维护。     

基于事件的系统可靠性参数仿真算法

介绍了可以用扩展可靠性框图表示的系统的可靠性参数的仿真算法。首先,对扩展可靠性框图进行了介绍,提出了利用树状结构来描述扩展可靠性框图的结构。其次,对基于扩展可靠性框图的系统行为进行了分析。然后,依据离散事件系统仿真思想,分别给出了计算可修系统可靠性参数的仿真算法与不可修系统可靠性参数的仿真算法。最后,给出了计算实例。该仿真算法不仅可以对状态独立系统进行可靠性参数计算,而且可以对具有冷储备关系以及冷储备嵌套关系的状态相关系统进行可靠性参数计算,具有很强的通用性与实用性。     

四轮独立驱动无人车的动力性参数设计仿真

四轮独立驱动无人车的轮毂电机功率、蓄电池容量与组数以及无人车续驶里程等参数的匹配设计是无人车研制过程中整体设计的一个难点和重点,需要通过无人车运动学和动力学分析进行确定,既要满足可行性又要具有很好的可靠性。根据实际需要和动力性设计要求,在对无人车进行运动和动力学分析的基础上,通过理论计算得到动力性参数,然后通过ADVISOR软件建立四轮独立驱动整车仿真模型,对其动力性进行仿真。通过仿真,其最高车速、爬坡性能、加速性能以及行驶里程在不同的工况下得到仿真结果与理论设计的参数相吻合,验证了参数设计的合理性,为下一步无人车样机的制作以及进行整车运动控制研究具有重要实际意义。     

通用型军用蓄电池放电装置设计

针对军用蓄电池种类繁多、放电设备通用性较差的现状,研制了一种能够适应多种军用蓄电池的通用型放电装置。该装置以改进型Boost电路为主电路,应用PI调节和PWM控制技术实现恒流放电。阐述了放电电阻的优化设计方法,给出了设计准则。解决了被放电蓄电池种类多和反接保护的问题。该装置性能稳定,已应用于军用蓄电池的维护保障体系之中。     

铅酸蓄电池等效电路模型研究

随着电动汽车等技术不断发展,铅酸蓄电池的应用领域不断扩大。数学模型是铅酸蓄电池 研制和应用中重要的研究工具。概括总结了铅酸蓄电池建模方面所取得的一些成果,并着重讨论了等效 电路模型。同时,也在铅酸蓄电池等效电路模型的研究方向和研究方法上作了一些探索。     

坦克铅酸蓄电池快速充电模糊控制研究

对于坦克用铅酸蓄电池快速充电问题,初步研究了采用模糊控制器控制充电过程,分析了其模糊控制器的组成,并讨论了模糊控制在铅酸蓄电池快速充电中存在的问题。     

大容量蓄电池组的数学建模及参数辨识

建立了铅酸蓄电池组的数学模型,采用对大容量铅酸蓄电池组进行突加扰动的试验方法,对不同容量的蓄电池组开展了实验研究,验证了所建模型并辨识出蓄电池组的参数。通过对不同状态的蓄电池组的参数辨识,发现其参数几乎不变。     

基于三阶模型的铅酸蓄电池建模与仿真

根据铅酸蓄电池模型研究中所特有的非线性、复杂性和对环境敏感性等特点,应用三阶模型对铅酸蓄电池进行建模,并根据仿真结果得出相应结论。提出应用人工智能和智能控制领域中的“黑箱”理论、神经元网络理论,以及自适应思想来解决铅酸蓄电池仿真建模等问题的新思路。     

UPS蓄电池组充电均衡系统设计

为消除UPS蓄电池组单体电池之间的容量差异,设计了一套基于均衡模块对称分布的充电均衡系统,并在此基础上提出了一种提高均衡效率的控制策略。主控芯片选用FPGA,通过定制PWM（脉宽调制）核,构建NiosⅡ嵌入式系统以控制整个均衡电路。实验结果表明,该系统能有效减小电池之间的容量差异,具有良好的均衡效果。     

锂电池储能在电磁发射中的应用

随着电磁发射技术的发展，储能环节成为其中不可或缺的一部分。对基本储能单元需求进行分析，以用电系统功率和能量需求为牵引，以储能系统体积重量适装性最优为目标，充分对比现有各类电池参数指标，从安全性、功率密度、能量密度和循环寿命四个方面进行考虑，确定基本储能单元类型为锂电池。面对舰上不同电磁发射设备电压、电流的需求，需要研究能够实现锂电池组快速灵活串并转换的拓扑结构。在实现电池组稳定并联之前，需保证电池组的一致性，因此需计算出电池荷电状态并进行均衡；针对短脉冲大倍率连续放电工况下荷电状态估算不准确的问题，提出以蓄电池组作为研究对象，采用动态辨识方法进行估算。由于各电池组之间存在不一致性，并联起来放电时可能导致输出电流不均衡，使得本来就处于高倍率放电的电池组超限使用，因此将提出一种电池组均流方法来解决此问题。     

基于SVPWM的军用储能电源双闭环模糊控制

传统整流器的接入会给电网带来大量谐波和无功污染,为了削减电网侧的电压谐波分量,提高军用储能电源充电系统的功率因数,提出一种基于空间电压矢量PWM的新型闭环控制方法。在建立三相电压型PWM整流器的数学模型的基础上,分析了储能电源整流环节的双闭环控制结构,引用模糊逻辑对双闭环控制方法进行改进,利用模糊比例积分(PI)控制算法设计电流内环,系统可以实现PI参数的自适应调整。通过仿真验证了该方法的有效性,采用双闭环模糊PI控制的PWM整流器可以实现单位功率因数运行,保证输出的直流电压稳定,抗干扰能力强,具有良好的动态响应。     

基于直接中频采样的数字化GPS码捕获电路分析

文中提出了基于直接中频采样的数字化GPS接收机码捕获电路。在对其进行数学建模的基础上 ,分析了该电路的虚警概率、检测概率、载噪比与捕获速率的关系 ,并提出了GPSC/A码捕获数字系统的实现方案。数字化GPS接收机码捕获电路可以有效地提高捕获的成功率和抗干扰性能 ,也为提高接收机集成度 ,增加系统可靠性起到了重要作用     

储能用蓄电池模型参数的动态辨识

为观测锂离子电池的参数,通过建立多元线性回归模型对内电路参数进行辨识,并提出通过间接观测蓄电池平衡电动势来辨识荷电状态的方法。该方法基于改进的Thevenin电池模型,以等效电容量来表征锂电池的容量特性。在循环周期内可通过测量放电前后开路电压变化量和电荷变化量来辨识等效电容;等效电容又可以在短时间内动态估算平衡电动势以作为辨识荷电状态的主要变量。通过一个循环周期内的脉冲放电实验验证了所采用的改进电池模型和辨识方法的有效性和准确性。     

新型串联锂离子电池组主动均衡电路设计

为解决串联锂离子电池组电压均衡问题,提出了一种新型主动电池到电池均衡电路。该电路主要包括N+5个双向开关以及一个LC谐振电路,其中,N表示电池组中电池的数量。利用LC串联谐振电路能够直接将能量从最大充电电池传输至最小充电电池,无需使用多绕组变压器。并且在零电流开关条件下,运行电路中的所有开关能够减少平衡所用功耗。通过10节串联锂离子电池的实际测试,结果显示相比常规均衡电路,提出的电路能够实现快速平衡并且传输效率更高。当均衡功率为0.48 W和2.04W时,实测功率传输效率分别为92.7%和79.2%。