《基於輔助功率環的鏈式混合儲能系統功率解耦控制研究》是依託東南大學，由蔣瑋擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於輔助功率環的鏈式混合儲能系統功率解耦控制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：蔣瑋
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
鏈式蓄電池/超級電容器混合儲能系統在高壓大功率儲能場合有著廣闊的套用前景，但是同相各鏈節輸出電流相同使得輸出功率耦合，由此帶來了蓄電池輸出電流、超級電容器SOC控制和能量均衡等方面的一系列問題，限制了儲能系統的套用範圍。基於由“正交功率分解”理論構建的輔助功率環，本項目提出了兩種新型蓄電池/超級電容器鏈式混合儲能系統拓撲，以及相應的奇次諧波混合調製和雙頻PS-PWM調製兩種新型控制方式。通過向輔助功率環中注入高頻電壓、電流，實現鏈式混合儲能系統對外功率輸出與內部各儲能單元之間功率轉移的解耦控制。從而在不影響儲能系統正常輸出的前提下，各儲能單元可以工作在不同的充放電狀態。項目的研究成果將提高我國儲能系統的設計最佳化和控制理論水平，具有重要的理論研究意義和套用價值。
結題摘要
項目對五個內容開展了研究，分別是（1）兩種新型鏈式儲能系統拓撲結構和調製方式研究；（2）最佳化設計方法研究；（3）功率最佳化分配控制研究；（4）能量均衡控制研究；（5）性能綜合評估和實驗研究。經過3年的研究，並提出奇次諧波混合調製和雙頻PS-PWM調製兩種新型調製方式實現串聯H橋各鏈節的功率解耦交換；針對上述兩種調製技術下輔助環中功率交換、移相角、調製波幅度之間的關係進行了定量分析，進而提出了輔助功率環的最佳化設計方法；提出了基於多目標最佳化的功率分配策略，從而實現混合儲能系統中超級電容器/蓄電池的功率最佳化分配；並在基金的資助下，增加了相關研究內容“基於一維矢量調製的鏈式混合儲能系統”，擴充了鏈式混合儲能系統的控制方法；將上述研究成果套用在了鏈式混合儲能系統功率分配和SOC均衡控制中，並通過仿真和實驗對所提出的理論和方法進行了驗證。項目組順利實現基金申請的研究目標，取得相關研究成果，共發表相關論文7篇，其中SCI收錄4篇，EI收錄3篇，受理髮明專利4項，培養碩士研究生2人，聯合培養博士研究生1人，獲得江蘇省科學技術二等獎和江蘇省電工科學技術一等獎。
