超级电容型动力ups的储能技术研究

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1、硕士学位论文超级电容型动力UPS的储能技术研究RESEARCHONENERGYSTORAGETECHNOLOGIESOFSUPER-CAPACITORPOWERUPS佟明斯哈尔滨工业大学2011年6月国内图书分类号：TP17学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文超级电容型动力UPS的储能技术研究硕士研究生：佟明斯导师：赵学增教授申请学位：工学硕士学科：航空宇航制造工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2011年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP17U.D.C:621.3Dissertationforthe

2、MasterDegreeinEngineeringRESEARCHONENERGYSTORAGETECHNOLOGIESOFSUPER-CAPACITORPOWERUPSCandidate：TongMingsiSupervisor：Prof.ZhaoXuezengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：AeronauticsandAstronauticsManufacturingEngineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDe

3、fence：June,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要在自动化生产线上，关键设备的意外停机将对整个流程造成致命打击。而造成停机的原因往往是几秒甚至是几百毫秒的电压跌落，通常称为电压暂降或晃电。因此越来越多的电力用户为自己的关键设备安装备用不间断电源，以解决晃电问题。超级电容型动力UPS是安装在直流母线上的抗晃电设备，具有输出功率大、响应速度快、使用寿命长等特点，是一种新兴的UPS设备。为进一步提高超级电容型动力UPS的响应速度和能量利用率，本文对其

4、储能技术作了进一步研究。加快超级电容储能系统的充电和均衡速度可以提高动力UPS的响应速度，能够使系统能够在放电后最短时间内补充能量。本文对超级电容的BUCK型充电电路的控制技术进行了研究，提出基于定值比较的控制模式，使用数量很少的元件实现了充电速度的最大化，并使系统能够自动进入浮充状态。在超级电容组的均衡技术方面，本文对飞渡电容均衡法和BUCK-BOOST均衡法进行了对比仿真，提出了一种BUCK-BOOST均衡法控制参数的计算方法，实现了均衡速度和均衡效率的最佳平衡。超级电容储能系统受到超级电容特性及系统尺寸等技术条件的限制，其储能容量有一定限制，因此需要放电效率的最大

5、化。本文对超级电容放电稳压技术进行了研究，提出了放电稳压电路参数的计算方法，实现了放电效率的最大化，使稳压持续时间最长。最后本文通过对动力UPS的总体设计和仿真，验证了以上成果的正确性。本文为提高超级电容型动力UPS的效率提供了理论公式及仿真实验结果，可以为超级电容储能系统的进一步研究提供参考。关键词：储能技术；动力UPS；超级电容；DC-DC变换器-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInautomatedproductionlines,itisdeadlystrikeifthekeydeviceswashalt.Thecausemaybethefews

6、econds’evenhundredsmilliseconds’voltagesag.Toresolvethevoltagesag,moreandmoreelectricitycustomersprefertoinstalltheUPSforthekeydevices.Super-capacitorpowerUPSisadeviceforresistingvoltagesaginstallingtheDCbus.ItisanewtypeUPSwithlargerpower,fasterresponse,longerlife.Toimprovetheresponserat

7、eandenergyutilizationofsuper-capacitorpowerUPS,thisdissertationresearchedonaseriesofenergystoragetechnologies.Speedingupthechargeandequalizationofsuper-capacitorenergystoragesystemcanenhancetheresponseofpowerUPS.ThisdissertationresearchedonthecontroltechnologyofBUCKcharge