城轨列车车载超级电容储能系统间接电流控制策略开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着城市化进程的加快，城市轨道交通作为一种高效、节能、环保的公共交通方式，得到了快速发展。

为了进一步提高城轨列车的运行效率和节能减排效果，近年来车载储能系统技术得到了广泛关注。

超级电容作为一种新型储能元件，具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长、工作温度范围宽等优点，在城轨列车车载储能系统中展现出巨大的应用潜力。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着超级电容技术的飞速发展，超级电容储能系统在轨道交通领域的应用研究越来越受到重视。

国内外学者在城轨列车车载超级电容储能系统方面开展了大量研究工作，并在系统建模、控制策略、能量管理等方面取得了一定的成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题主要研究内容包括：
1.研究城轨列车牵引供电系统和负载特性，分析其对车载储能系统的要求。

2.建立超级电容储能系统数学模型，包括超级电容模型、dc/dc变换器模型和控制系统模型。

3.研究间接电流控制策略，设计基于pi控制器的间接电流控制器，并进行参数优化分析，以实现对超级电容充放电电流的精确控制。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解城轨列车车载储能系统、超级电容技术、间接电流控制策略等方面的研究现状和最新进展。

2.理论分析：分析城轨列车牵引供电系统和负载特性，研究超级电容储能系统的运行机理，建立系统数学模型，为控制策略研究提供理论基础。

3.仿真建模：利用matlab/simulink等仿真软件，搭建城轨列车车载超级电容储能系统仿真模型，并设计基于间接电流控制策略的控制器，进行系统仿真分析。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.针对城轨列车车载超级电容储能系统，提出一种基于间接电流控制策略的能量管理方法，实现了对超级电容充放电电流的精确控制，提高了系统效率和稳定性。

2.建立了基于间接电流控制策略的超级电容储能系统数学模型，并通过仿真分析验证了模型的准确性和有效性。

3.研究了基于超级电容的城轨列车再生制动能量吸收策略，确定了合理的超级电容储能系统容量配置方案，并提出了优化能量吸收控制策略，以最大限度地回收再生制动能量，提高了能量利用效率。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 邓文杰, 刘志刚, 邓自成, 等. 基于改进型h桥级联多电平变换器的车载超级电容储能系统建模与控制[j]. 电力电子技术, 2020, 54(1): 90-94.

[2] 刘志刚, 何宇鹏, 邓文杰, 等. 基于改进型h桥级联拓扑的车载超级电容储能系统[j]. 电力自动化设备, 2020, 40(4): 177-183.

[3] 谢少锋, 吴广宁, 谭柯, 等. 基于改进型h桥级联拓扑的超级电容储能系统[j]. 电力系统保护与控制, 2021, 49(8): 183-190.