超级电容充放电系统的主电路设计与控制器参数整定
作者:
作者单位:

(1.湖南经研电力设计有限公司,湖南 长沙 410004;2.长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南 长沙 410114)

作者简介:

通讯作者:

罗华伟(1983—),男,硕士,高级工程师,主要从事电力系统规划设计研究;E?mail:lhwhnu@163.com

中图分类号:

TM131.3

基金项目:

国家自然科学基金(51977013)


Main circuit design and controller parameters tuning of charging‑discharging system for supercapacitor
Author:
Affiliation:

(1.Hunan Economy Institute Electric Power Design Co., Ltd., Changsha 410004, China;2.School of Electrical & Information Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114,China)

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    摘要:

    超级电容虽具有充放电速度快、功率密度高等特点,但其充放电系统存在易受变流器固有非线性特性以及充放电电压扰动影响等问题。为了解决此类问题,构建了含双向DC?DC变流器的超级电容充放电系统主电路,通过满足电流连续性以及控制直流母线电压波动在允许范围内等条件,设计了主电路中的续流电感值和稳压电容值;为增强充放电系统的鲁棒性,采用了定电流控制策略,并完成了恒流方式下PI控制器参数整定。仿真结果表明,在充放电电压扰动作用下,超级电容充放电系统能够使电感电流稳定输出,且纹波较小,具有较强的鲁棒性。

    Abstract:

    Although the supercapacitor has the characteristics of fast charging?discharging speed and high power density, its charging?discharging system is vulnerable to the inherent nonlinear characteristic of converter and the impact of charging?discharging voltage disturbance. The main circuit of the charging?discharging system for supercapacitor is constructed with a bi?directional DC?DC converter, and the inductance and capacitance are designed under the conditions of current continuity and DC?bus voltage fluctuation in the allowed range. In order to enhance the robustness of the charging?discharging system, a control strategy with constant current is adopted and PI controller parameters are adjusted under the constant current mode. Simulation results show that the charging?discharging system for supercapacitor not only achieve the output current stably flowing through with small ripple, but also has strong robustness.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

罗华伟,郑云龙,周 亮,等.超级电容充放电系统的主电路设计与控制器参数整定[J].电力科学与技术学报,2023,38(5):262-268.
LUO Huawei, ZHENG Yunlong, ZHOU Liang, et al. Main circuit design and controller parameters tuning of charging‑discharging system for supercapacitor[J]. Journal of Electric Power Science and Technology,2023,38(5):262-268.

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  • 在线发布日期: 2024-01-15
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