飞轮储能电池电力电子转换控制系统的研究

电力的储蓄在现代社会中的作用越来越重要，特别是在许多高科技行业，如：现代加工制造中心、计算中心、通信服务中心、电动车辆、金融服务等领域，其对电力系统的稳定性和可靠性要求非常苛刻。传统的蓄电池作为一种电力储蓄装置，尽管其应用泛围很广泛、性能也在逐渐提高，但是一直无法摆脱化学电池固有的弊病。而作为一种纯机电的储能系统——飞轮电池，由于其具有比能量大、比功率高、无二次污染、寿命长等优点，在短短的时间内得到了很快的发展。 本论文在查阅了大量国内外相关研究的基础上，以电动车辆和不间断电源(UPS)为应用背景，进行了中小功率飞轮电池的电力电子转换控制系统的硬件电路和软件设计。通过应用先进的电压矢量控制和直流升降压斩波技术，采用电压、电流和转速的闭环控制，结合多种保护措施和降低功耗方法，使得该系统具有工作安全可靠、功耗低等优点。最后建立起该飞轮电池系统的充放电过程的数学模型，并应用MATLAB语言编程来对充放电过程进行了仿真。结果表明该控制系统的工作过程稳定可靠、充电速度快，各项技术指标和综合性能都很好，达到了预期的目的。