應(yīng)用于輪胎吊的飛輪儲(chǔ)能控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)是由發(fā)電/電動(dòng)機(jī)和能量變換器將電能轉(zhuǎn)換成存儲(chǔ)在高速旋轉(zhuǎn)飛輪中的機(jī)械動(dòng)能，并通過(guò)飛輪的升速和降速實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放。隨著高比強(qiáng)度復(fù)合碳纖維材料、磁懸浮軸承技術(shù)和高性能電力電子器件的出現(xiàn)和發(fā)展，飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)以其穩(wěn)定高效、儲(chǔ)能密度高、不受充放電次數(shù)限制等特點(diǎn)，在國(guó)防、電力、航空航天等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。
　　 本課題研究的混合動(dòng)力輪胎吊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)作為再生能量回饋裝置，將過(guò)去輪胎吊在裝卸過(guò)程中產(chǎn)生的再生制動(dòng)

2、能量回收到高速儲(chǔ)能飛輪中，并將存儲(chǔ)的能量用于負(fù)載的起升與加速，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。
　　 本論文主要針對(duì)應(yīng)用于輪胎吊的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中的雙向能量變換器及飛輪控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，主要包括混合動(dòng)力輪胎吊能量管理策略研究、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的建模分析、充放電控制策略研究、飛輪儲(chǔ)能控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)等工作。
　　 首先，建立了混合動(dòng)力輪胎吊的典型能量需求和能量供給模型，通過(guò)對(duì)混合動(dòng)力輪胎吊動(dòng)力系統(tǒng)各部分建立的準(zhǔn)靜態(tài)模型的分析，創(chuàng)

3、建出用于混合動(dòng)力輪胎吊的能量?jī)?yōu)化配置管理控制策略。
　　 其次，建立了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中永磁發(fā)電/電動(dòng)一體機(jī)在轉(zhuǎn)子同步坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，接著根據(jù)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立并推導(dǎo)了高速飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下充放電過(guò)程中的dq等效模型電路，在此模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了直流和交流小信號(hào)分析。這些模型極大簡(jiǎn)化了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的分析。
　　 再次，對(duì)永磁同步電機(jī)在充電和放電下的電流控制策略進(jìn)行了分析，在傳統(tǒng)的雙閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上，提