城市軌道交通超級電容儲能系統(tǒng)的研究與仿真.pdf

1、近年來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升，城市軌道交通事業(yè)也進入了迅猛的發(fā)展階段，在未來幾年中，我國將會有更多的地鐵線路和地鐵列車投入運營。便利的城市軌道交通為市民的出行帶來了極大便利，同時也帶來了電能消耗的迅速增加，我國又是一個能源相對比較匱乏的國家，因此，在分析城市軌道交通能源消耗情況的基礎(chǔ)上研究城市軌道車輛節(jié)能途徑，是一件迫在眉睫的緊要工作。
　　本文針對超級電容儲能系統(tǒng)展開研究。首先在介紹再生制動能量吸收系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研究了

2、超級電容儲能系統(tǒng)的原理和特點，提出了超級電容的等效模型和電壓均衡策略。
　　其次，本文介紹了超級電容儲能系統(tǒng)的應(yīng)用狀況，分析了再生制動能量吸收裝置的總體設(shè)計、總體硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。其中總體的硬件設(shè)計部分包括采樣電路設(shè)計、硬件故障檢測和保護電路，軟件設(shè)計包含軟件的總體構(gòu)架和軟件流程圖，從硬件和軟件兩個方面詳細論述了城市軌道交通中超級電容儲能系統(tǒng)的工作原理。
　　同時，本文對雙向DC-DC拓撲結(jié)構(gòu)進行了詳細分析，設(shè)計了一種互補

3、PWM控制方式的雙向DC-DC電路，并對雙向DC-DC變換器進行了數(shù)學建模，利用MATLA-B/SIMULINKE軟件進行了仿真，分析了雙向DC-DC互補PWM控制狀態(tài)下超級電容的充放電特點。
　　最后，在考慮超級電容充放電特點的基礎(chǔ)上，本文提出了一種雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)城市軌道超級電容儲能系統(tǒng)的控制策略，并利用MATLAB/SIMULINKE仿真軟件搭建系統(tǒng)模型，近似模擬了城市軌道實際運行工況。仿真結(jié)果表明，論文所設(shè)計的超級電容儲能系統(tǒng)和