杨金鑫:矿用超级电容电机车车载充电系统的研究论文

杨金鑫:矿用超级电容电机车车载充电系统的研究论文

本文主要研究内容

作者杨金鑫(2019)在《矿用超级电容电机车车载充电系统的研究》一文中研究指出:矿用电机车是煤矿井下重要的生产运输工具,大多采用铅酸蓄电池作为储能电源。铅酸蓄电池能量密度低、使用寿命短、维护成本高,由于酸性物质的挥发泄露还导致污染等问题,更重要的一点是,其充电时需要从电机车上拆下来运到专用机房进行充电,整个充电过程费时费力,大大降低了工作效率;充电电源大都采用晶闸管整流的相控电源,这类电源体积大、充电策略不合理,谐波含量高,电能质量低;直流电机作为驱动电机,虽然牵引性能良好,但是运行可靠性不高,后期维护成本高,而且采用能耗制动方式,大量电能消耗在制动电阻上,导致蓄电池频繁的充电,严重制约了其使用寿命和续航能力。针对上面提到的问题,课题开展矿用超级电容电机车车载充电系统的研究。课题首先分析了传统矿用电机车充电系统中存在的缺点和不足,改进了传统充电方式和充电策略。选择永磁同步电机代替直流电机,超级电容代替铅酸蓄电池作为储能电源;充电电路采用三相PWM整流电路和Buck型DC-DC变换电路串联结构,三相PWM整流电路作为前级,Buck型DC-DC电路作为后级,并建立数学模型;为实现车载充电,对永磁同步电机绕组进行重构,在定子绕组上增加电磁开关,充电状态下电磁开关得电,三相定子绕组两两断开,变成普通电感,作为PWM整流电路中的升压滤波电感。三相PWM整流电路采用的是电压电流双闭环前馈解耦控制策略,实现单位功率因数,输出高质量电能,Buck型DC-DC电路采用基于移相载波技术的直接电流控制和直接电压控制,主要将整流输出直流电压降低到合适的电压等级,控制超级电容充电,保证充电的高效、安全、稳定。其次分析了车载充电拓扑中超级电容的充电控制策略,提出分阶段恒流转恒压的充电控制策略,解决了传统充电方法速度慢、充电后期大电流容易损坏超级电容等缺点。最后,设计了车载充电控制系统的硬件结构和软件系统,并在MATLAB/Simulink仿真软件上搭建了仿真模型,做了相关实验进行验证。根据仿真和实验结果得出,矿用超级电容电机车车载充电系统满足正常工作需要,实现单位功率因数,电能质量高、稳定性好,Buck电路控制超级电容充电,符合矿用超级电容电机车快速、安全充电的要求。图[67] 表[3] 参[59]

Abstract

kuang yong dian ji che shi mei kuang jing xia chong yao de sheng chan yun shu gong ju ,da duo cai yong qian suan xu dian chi zuo wei chu neng dian yuan 。qian suan xu dian chi neng liang mi du di 、shi yong shou ming duan 、wei hu cheng ben gao ,you yu suan xing wu zhi de hui fa xie lou hai dao zhi wu ran deng wen ti ,geng chong yao de yi dian shi ,ji chong dian shi xu yao cong dian ji che shang ca xia lai yun dao zhuan yong ji fang jin hang chong dian ,zheng ge chong dian guo cheng fei shi fei li ,da da jiang di le gong zuo xiao lv ;chong dian dian yuan da dou cai yong jing zha guan zheng liu de xiang kong dian yuan ,zhe lei dian yuan ti ji da 、chong dian ce lve bu ge li ,xie bo han liang gao ,dian neng zhi liang di ;zhi liu dian ji zuo wei qu dong dian ji ,sui ran qian yin xing neng liang hao ,dan shi yun hang ke kao xing bu gao ,hou ji wei hu cheng ben gao ,er ju cai yong neng hao zhi dong fang shi ,da liang dian neng xiao hao zai zhi dong dian zu shang ,dao zhi xu dian chi pin fan de chong dian ,yan chong zhi yao le ji shi yong shou ming he xu hang neng li 。zhen dui shang mian di dao de wen ti ,ke ti kai zhan kuang yong chao ji dian rong dian ji che che zai chong dian ji tong de yan jiu 。ke ti shou xian fen xi le chuan tong kuang yong dian ji che chong dian ji tong zhong cun zai de que dian he bu zu ,gai jin le chuan tong chong dian fang shi he chong dian ce lve 。shua ze yong ci tong bu dian ji dai ti zhi liu dian ji ,chao ji dian rong dai ti qian suan xu dian chi zuo wei chu neng dian yuan ;chong dian dian lu cai yong san xiang PWMzheng liu dian lu he Buckxing DC-DCbian huan dian lu chuan lian jie gou ,san xiang PWMzheng liu dian lu zuo wei qian ji ,Buckxing DC-DCdian lu zuo wei hou ji ,bing jian li shu xue mo xing ;wei shi xian che zai chong dian ,dui yong ci tong bu dian ji rao zu jin hang chong gou ,zai ding zi rao zu shang zeng jia dian ci kai guan ,chong dian zhuang tai xia dian ci kai guan de dian ,san xiang ding zi rao zu liang liang duan kai ,bian cheng pu tong dian gan ,zuo wei PWMzheng liu dian lu zhong de sheng ya lv bo dian gan 。san xiang PWMzheng liu dian lu cai yong de shi dian ya dian liu shuang bi huan qian kui jie ou kong zhi ce lve ,shi xian chan wei gong lv yin shu ,shu chu gao zhi liang dian neng ,Buckxing DC-DCdian lu cai yong ji yu yi xiang zai bo ji shu de zhi jie dian liu kong zhi he zhi jie dian ya kong zhi ,zhu yao jiang zheng liu shu chu zhi liu dian ya jiang di dao ge kuo de dian ya deng ji ,kong zhi chao ji dian rong chong dian ,bao zheng chong dian de gao xiao 、an quan 、wen ding 。ji ci fen xi le che zai chong dian ta pu zhong chao ji dian rong de chong dian kong zhi ce lve ,di chu fen jie duan heng liu zhuai heng ya de chong dian kong zhi ce lve ,jie jue le chuan tong chong dian fang fa su du man 、chong dian hou ji da dian liu rong yi sun huai chao ji dian rong deng que dian 。zui hou ,she ji le che zai chong dian kong zhi ji tong de ying jian jie gou he ruan jian ji tong ,bing zai MATLAB/Simulinkfang zhen ruan jian shang da jian le fang zhen mo xing ,zuo le xiang guan shi yan jin hang yan zheng 。gen ju fang zhen he shi yan jie guo de chu ,kuang yong chao ji dian rong dian ji che che zai chong dian ji tong man zu zheng chang gong zuo xu yao ,shi xian chan wei gong lv yin shu ,dian neng zhi liang gao 、wen ding xing hao ,Buckdian lu kong zhi chao ji dian rong chong dian ,fu ge kuang yong chao ji dian rong dian ji che kuai su 、an quan chong dian de yao qiu 。tu [67] biao [3] can [59]

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自安徽理工大学的杨金鑫,发表于刊物安徽理工大学2019-07-08论文,是一篇关于矿用电机车论文,超级电容论文,车载充电论文,恒流充电论文,恒压充电论文,安徽理工大学2019-07-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自安徽理工大学2019-07-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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