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[1]张阐娟,文小玲*,李康康,等.超级电容器恒压充电的控制策略研究[J].武汉工程大学学报,2016,38(1):82-87.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2016. 01. 015]
　ZHANG Chanjuan,WEN Xiaoling*,LI Kangkang,et al.Constant Voltage Control Scheme of Super Capacitor Charging[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2016,38(1):82-87.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2016. 01. 015]
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超级电容器恒压充电的控制策略研究()
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
38
期数:
2016年1期
页码:
82-87
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2016-03-07

文章信息/Info

Title:
Constant Voltage Control Scheme of Super Capacitor Charging
文章编号:
1674-2869（2016）01-0082-06
作者:
张阐娟1; 文小玲1*;  李康康2; 季媛媛1;  张双华1
1. 武汉工程大学电气信息学院，湖北 武汉 430205；2. 郑州安图生物工程有限公司，河南 郑州 450016
Author(s):
ZHANG Chanjuan1;  WEN Xiaoling1*;  LI Kangkang2;  JI Yuanyuan1;  ZHANG Shuanghua1
1. School of Electronical and Information Engineering， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430205， China；2. Antu Zhengzhou Bio Engineering Co. Ltd， Zhengzhou 450016， China
关键词:
超级电容器; 状态空间平均法; 电压控制; 峰值电流控制
Keywords:
super capacitor;  state space averaging method;  voltage control;  loop peak current control
分类号:
TM531.4
DOI:
10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2016. 01. 015
文献标志码:
A
摘要:
采用超级电容器电压外环、电感电流内环的双闭环控制策略，以提高超级电容器充电控制系统的可靠性，首先利用状态空间平均法建立以BUCK变换器为主电路的超级电容器储能系统的小信号线性模型；然后，基于MATLAB/SIMULINK仿真工具箱构建了完整的超级电容器储能系统仿真模型，并对单闭环充电控制方式和双闭环充电控制方式下的超级电容器电流和电压波形进行了仿真分析. 结果表明两种充电控制方式下，超级电容器的端电压都能达到预期的稳定电压12 V，但单闭环控制方式下的充电电流高达120 A，远远超过预期的稳态电流12 A，而双闭环控制方式下的最大充电电流可控制在18 A以内，稳态电流为预期的12 A，为超级电容器充电控制提供了新的思路.
Abstract:
We proposed a double closed?loop control strategy with external voltage?loop and inner current?loop for improving the reliability of the super?capacitor charging control system. Firstly the small signal linear model of the super capacitor energy storage system （SCESS） with BUCK converter as the main circuit was constructed by the state space averaging method. Then， the simulation model of SCESS was established by using MATLAB/SIMULINK software， and the current and voltage waveforms of the super capacitor were analyzed in the single closed?loop control mode and double closed?loop control mode. The results show that the terminal voltage of the super capacitor can reach the expected stable voltage of 12 V under the both control modes. However， the charging stable current of the super capacitor is up to 120A which is far more than the expected stable current 12 A and probably destroys the components of the SCESS in the single?closed loop control mode； the maximum charging current can be controlled within 18 A and the steady state current does not exceed 12 A in the double?closed loop control mode， which provides a new thought for the super capacitor charging control.

参考文献/References:

［1］　马奎安， 陈敏. 超级电容器储能系统充电模式控制设计［J］. 机电工程， 2010， 27（7）： 85-88. MA K A， CHEN M. Charge mode control design for super-capacitor energy storage system［J］. Journal of mechanical & electrical engineering，2010，27（7）：85-88. ［2］　骆妮， 李建林. 储能技术在电力系统中的研究进展［J］. 电网与清洁能源， 2012， 28（2）： 71-79. LUO N， LI J L. Research progress of energy storage technology in pow system［J］. Power system and clean energy， 2012， 28（2）： 71-79. ［3］　蒋玮， 胡仁杰， 张金龙. 光伏直流系统中超级电容充电电路设计与分析［J］. 电源技术， 2011， 135（7）： 847-857. JIANG W， HU R J， ZHANG J L. Design and analysis of charging supercapacitor in PV DC system［J］. Chinese journal of power sources， 2011， 135（7）：847- 857. ［4］　符江升. 基于超级电容储能的光伏发电系统技术研究［D］. 四川： 西南交通大学. 2012： 1-73. ［5］　王睿敏， 熊远生， 刘青松. 独立光伏系统中超级电容充电控制策略研究［J］. 工业控制计算机， 2015， 28（5）： 166-167. WANG R M， XIONG Y S， LIU Q S. Super capacitor charging control strategy of independent photovoltaic system［J］. Industrial control computer， 2015， 28（5）： 166-167.［6］　程红， 王聪， 王俊. 开关变换器建模、控制及其控制器的数字实现［M］. 北京： 清华大学出版社， 2013. ［7］　张卫平. 开关变换器的建模与控制［M］. 北京： 中国电力出版社， 2006.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2015-12-10基金项目：国家自然科学基金项目（51207117）作者简介：张阐娟， 硕士研究生. E-mail：witzhangcj@163.com*通讯作者：文小玲， 硕士， 教授. E-mail：whwxl_2004@163.com
更新日期/Last Update: 2016-02-27