飞轮储能系统的充放电复合控制策略与应用研究

摘要

对基于永磁同步电机(PMSM)的飞轮储能系统(FESS)的数学模型及充放电原理进行说明。结合PI控制器与SVPWM控制技术为飞轮储能系统的充、放电模式进行了控制器设计。在飞轮充电模式中采用复合控制技术实现了充电过程的快速、稳定、良好的动态性能;在飞轮放电模式中采用电压外环电流内环的双闭环控制策略进行直流电压的控制,实现为负载供电。研究了飞轮储能系统与蓄电池组成的半主动式复合电源在电动汽车中的应用,对比分析了复合电源与蓄电池单独给电动汽车供电时蓄电池的放电电流和功率。在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果表明了控制策略的有效性,验证了基于飞轮储能系统的半主动式复合电源能够减小对电动汽车蓄电池的冲击。