导读:本文包含了飞轮电池论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:飞轮,电池,永磁,定子,储能,轴承,电机。
飞轮电池论文文献综述
赵升吨,刘家骥,刘辰,卢孟康,安龙[1]（2019）在《汽车用飞轮电池充电控制方法研究》一文中研究指出飞轮电池具有储能密度大、功率密度高、充电速度快、无污染等优点,为解决目前新能源汽车动力电池问题提供了新途径。针对高速飞轮电池用电机高效率、低损耗特性,文章以转速10000rpm、储能量20kW·h的飞轮电池作为研究背景,对该内定子外转子的开关磁通式飞轮电池充电控制方法进行了系统的研究。结合开关磁通永磁(FSPM)电机控制特性,建立了外转子FSPM电机数学模型,提出了基于电流指令的空间矢量脉宽调制(SVPWM)充电控制方法,通过Matlab软件建立了充电控制仿真模型,仿真结果表明飞轮电机运行良好,能够实现恒转矩、恒功率充电。(本文来源于《汽车实用技术》期刊2019年15期）
袁野,马益清,殷生晶,孙玉坤[2]（2019）在《飞轮电池不对称励磁卸载轴向悬浮混合磁轴承设计》一文中研究指出针对飞轮电池支承与传动系统集成度低、能量损耗大等问题,该文设计了一种兼顾卸载和轴向悬浮的不对称励磁混合磁轴承,该磁轴承拓扑结构由含永磁环的上定子、下定子及转子组成。分析了不同工作模式下的运行机理;综合考虑永磁退磁、最大偏心以及轴向扰动等因素对磁轴承卸载能力的影响,制定了磁轴承额定卸载力约束准则;结合永磁材料工作曲线,推导出卸载力数值模型以及退磁/最大偏心下轴向补偿力数值模型并实现了磁轴承关键结构参数设计。叁维有限元分析表明,正常卸载力、退磁卸载力、偏心卸载力的有限元分析值与理论值误差分别为4%、3.7%和5.8%,验证了参数设计结果的准确性。样机试验结果表明,卸载力理论计算值与实测值的最大误差约为4%,平均误差为2%;轴向负载80N时,转子由上定子气隙处保护磁轴承起浮,稳定悬浮后轴向单边位移约为25μm,轴向负载120N时,转子由下定子气隙处保护磁轴承起浮,稳定悬浮后轴向单边位移约为35μm,所设计的磁轴承具有良好的卸载与悬浮性能。研究结果可为高集成、低损耗、高可靠性的飞轮电池系统设计提拱参考。(本文来源于《农业工程学报》期刊2019年15期）
杨恒坤[3]（2019）在《车载飞轮电池用新型二自由度磁轴承优化设计与建模分析》一文中研究指出目前,电动汽车动力电池广泛采用化学电池,其能量转化效率低,污染严重、寿命短、受环境影响较大等一系列缺点阻碍了电动汽车的可持续发展。而磁悬浮飞轮电池以其能量转化效率和功率密度高、无污染、寿命长、对温度不敏感等特点,已然成为电动汽车极具发展潜力的动力电池。磁悬浮轴承作为飞轮电池支承系统的主要部件,直接影响着磁悬浮飞轮电池系统的稳定性能。为了保证车载飞轮电池在电动汽车加速、减速、转弯等复杂工况下始终实现稳定运行,对车载磁轴承的拓扑结构设计、建模及控制提出了苛刻要求。本文针对车载飞轮电池用二自由度磁轴承在结构设计、建模、控制方法以及车载工况下的动态性能展开研究。论文主要工作及主要成果如下:1.阐述了车载飞轮电池的研究背景、工作原理、国内外研究现状及其发展趋势。通过分析车载飞轮电池的关键技术及车载飞轮电池支承系统的研究概况,指出了本文的研究意义和主要内容。2.提出一种新型球面二自由度混合磁轴承,该磁轴承可从结构上有效抑制飞轮转子的陀螺效应,介绍了该磁轴承的结构、磁路及工作原理。针对传统的磁轴承参数设计方法通常在忽略漏磁现象的情况下,将气隙磁通密度等同于定子铁心中磁通密度参与计算,因此导致磁路横截面偏小处经常出现磁饱和现象,无法满足设计要求的各个部分的结构参数的弊端,提出一种基于双B-H曲线的磁轴承参数优化设计方案。根据设计要求和设计方案,给出了磁轴承的主要参数,并利用有限元仿真验证了该方法的合理性和设计结果的正确性。3.与传统的柱形磁轴承不同,球面二自由度混合磁轴承的转子和定子极内表面都采用球面结构,因此,球面二自由度混合磁轴承的气隙磁场分布更为复杂,其扩散磁通和漏磁现象更为明显。针对现有磁轴承在建模过程中忽略扩散磁通和漏磁的影响,提出一种计及扩散磁通和漏磁的精确悬浮力建模方法。采用磁场分割法细致的划分气隙磁场,进而较为精确的计算球面二自由度磁轴承的扩散磁通,并利用分段漏磁法求得精确漏磁系数。模型验证仿真结果证实了提出的模型比原始模型(未考虑扩散磁通与漏磁)更加精确。4.基于上述对磁轴承参数设计和悬浮力建模研究成果的基础上,设计了二自由度球面磁轴承支承的飞轮电池控制系统,并构建了磁悬浮飞轮电池数控实验平台。为模拟飞轮电池工况实验,采用MATLAB和ADAMS仿真软件联合仿真工况下球面二自由度磁轴承支承的飞轮电池系统的动态性能,探寻不同工况下磁悬浮飞轮电池系统的动态特性受基础运动的影响及控制参数调节规律。最后给出了实验样机在受基础运动变化导致的外界干扰影响下的转子位移波形,并分析了实验结果。良好的转子动态性能验证了所设计球面二自由度混合磁轴承拓扑结构、参数设计、悬浮力建模及控制系统的正确性。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-04-01）
张宽[4]（2019）在《飞轮电池用磁悬浮无刷直流电机直接转矩/悬浮力控制研究》一文中研究指出面对能源危机这一全球性难题,可再生能源与储能技术的开发利用已成为世界各国的研究热点。飞轮电池是一种高性能储能装置,具有功率密度高、清洁高效、寿命长等诸多优势,在应对能源危机的难题中有着极高的科研与应用价值。驱动电机作为飞轮电池系统的关键部件,是各国学者的重点研究对象。磁悬浮无刷直流电机(Bearingless Brushless DC Motor,BBLDCM)在传统无刷直流电机的基础上,于定子槽中嵌入一套悬浮绕组,实现了在转子两自由度稳定悬浮的同时又可产生转矩,具有高集成、低损耗、高临界转速、高功率密度等优点,其在飞轮电池领域具有重大的研究意义。本文以电动运行的BBLDCM为研究对象,在分析其工作原理、推导数学模型的基础上,针对BBLDCM非线性、强耦合、高脉动的问题,在国家自然科学基金项目(51707082,51877071)的资助下,开展相关研究。主要工作及研究成果如下:首先阐述了BBLDCM的本体结构,分析了转矩、悬浮力产生机理及其耦合关系,推导单自由度径向悬浮力数学模型,并扩展至任意转子位置的悬浮力数学模型,同时利用有限元软件验证转矩、悬浮耦合特性,为构建BBLDCM的控制系统提供了理论依据。针对BBLDCM电动运行中存在转矩脉动大的问题,推导了其磁链、电压、电流与转矩的数值解析关系,将直接转矩控制策略应用于BBLDCM的转矩控制子系统。由于直接转矩控制对电机高速运行区段的转矩脉动抑制效果不明显,进一步分析了其脉动的根本原因,并在直接转矩的基础上引入了电流预测控制,推导了电机在高速及低速区间的电流预测表达式,实现了电机全速度范围下转矩脉动抑制。为提高悬浮转子运行鲁棒性和控制精度,借鉴直接转矩控制基本原理,针对悬浮控制子系统提出新型直接悬浮力控制策略,推导不同状态下的悬浮力矢量,给出悬浮绕组导通表,同时阐明新型直接悬浮力调节原理。为减少外界干扰的影响,提高鲁棒性,实现转子抖动最小化,在所提直接悬浮力控制策略的基础上,结合超螺旋算法,设计并改进二阶滑模位移控制器,实现悬浮子系统的高性能控制。为满足BBLDCM高速运行控制需求,构建了以DSP为主控制器的数字控制系统。设计了转矩、悬浮子系统功率变换器、驱动隔离以及信号检测等电路,为后续相关研究的开展奠定了基础。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-04-01）
于丰源[5]（2019）在《飞轮电池用混合双定子磁悬浮开关磁阻电机设计与运行控制研究》一文中研究指出近年来,电动汽车、航空航天、城轨交通再生能量制动等领域飞速发展,储能技术已经成为全球各国研究的热点课题。飞轮储能作为一种新兴的物理储能方式,具有能量密度高、充放电速度快和环境友好性强等优点,逐步受到人们的重视。磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)作为常用飞轮电池的能量转换核心,因其结构简单坚固、容错性好,具有很好的应用前景。然而由于BSRM悬浮系统与转矩系统之间存在天然耦合,增加了系统的控制难度。因此研究一种新型的自解耦BSRM本体拓扑结构,具有非常重要的理论意义与实际价值。本文在对现有BSRM拓扑结构深入分析的基础上,提出了一种新型混合双定子磁悬浮开关磁阻电机(Hybrid Double Stator BSRM,HDSBSRM)结构。围绕新型HDSBSRM运行原理及数学模型,关键尺寸参数优化设计,电磁性能分析,低转矩脉动及低悬浮力脉动控制策略和数字系统设计等关键技术开展研究。主要研究内容如下:(1)提出了一种新型HDSBSRM结构,该结构不仅保留了传统双定子磁悬浮开关磁阻电机(DSBSRM)结构的优异解耦特性,而且具有更好的悬浮输出能力,降低了系统的悬浮损耗,阐述了电机基本组成和本体结构,介绍了电机绕组的连接方式,详细分析了悬浮力产生原理,建立了电机悬浮系统数学模型。(2)为使电机获得更优异的性能指标,运用CQPSO-DE算法对HDSBSRM关键参数进行优化设计。从飞轮电池的结构和需求出发,以提高径向悬浮输出能力、减少体积、降低轴向长度为优化目标,确定了相应的约束条件,建立了电机性能的多目标优化函数,从最优解集中选取了一组满意解作为HDSBSRM样机的最终尺寸参数。(3)建立HDSBSRM叁维有限元模型,运用有限元分析法对电机进行电磁特性研究。首先分析静态和动态下的气隙磁密,验证了悬浮力的产生原理;分析了电机转矩系统与悬浮系统之间以及悬浮系统两自由度之间的的耦合特性,证明了HDSBSRM的弱耦合性;与传统DSBSRM做了性能对比,验证了它的高悬浮输出能力和低悬浮功耗。(4)针对电机运行过程中存在的转矩和悬浮力脉动较大的问题,提出了HDSBSRM的直接转矩与直接悬浮力控制策略。推导了电机磁链、转矩的关系,给出了转矩电压空间矢量,构建了转矩、磁链和悬浮力滞环控制;为了进一步提高悬浮系统的动态响应速度和鲁棒性,对HDSBSRM悬浮系统采用二阶滑模直接悬浮力控制策略,设计了基于二阶滑模的转子位移控制器;并通过Simulink仿真验证了所提控制策略的有效性。(5)以DSP和CPLD为主控芯片,建立了HDSBSRM高速数字系统。针对DSP和CPLD各自的资源特征,合理分配任务,分别设计了转矩系统和悬浮系统的功率变换、驱动、检测等电路,并确定相关器件型号,为后续实验研究的开展奠定了基础。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-04-01）
汤双清,刘洋,何俊杰[6]（2019）在《飞轮电池用多孔材料防护壳研究》一文中研究指出针对常见的刚性板状及网状防护壳难以适用于飞轮电池中磁轴承支承高速旋转件的应用场合,在现阶段多孔材料研究的基础上,应用几种典型胞元构型的多孔材料对飞轮电池防护外壳进行设计。运用有限元仿真技术对比了几种不同胞元类型的多孔材料的抗冲击特性;提出了飞轮电池的防护方法;并对防护壳进行了仿真验证校核。结果显示,多孔材料防护壳性能可满足飞轮电池防护要求。(本文来源于《机械工程师》期刊2019年02期）
伍赛特[7]（2018）在《飞轮电池应用于汽车动力装置的技术现状与前景展望》一文中研究指出介绍飞轮电池及其优势,并重点阐述其储能特点及当前的技术现状,同时也给出了当前并未得以广泛使用的原因。飞轮电池具备诸多优势,尽管目前仍未在汽车领域得以大规模使用,但依然是一类充满前景的动力装置。(本文来源于《汽车零部件》期刊2018年11期）
王建国,苏建徽,吴文进,程文[8]（2018）在《飞轮电池储能异步电机参数辨识方法研究》一文中研究指出以应用于飞轮电池储能系统中的异步电机为研究对象,基于不对称T型等效电路,给出静止状态下电机参数的辨识方法。分析伏安法辨识定子电阻产生误差的原因,指出降低PWM开关频率有助于辨识误差的减小。通过注入混合激励信号,确保电机响应电流的极性唯一,无需根据功率器件参数对死区效应进行补偿,可有效避免其对辨识结果的影响,使算法具备较高的辨识精度以及鲁棒性,同时还可兼顾电机磁链对电感参数辨识的影响。搭建一套低转速的飞轮电池储能系统实验平台,运用该方法对平台中的异步电机以及一台独立的15 k W异步电机进行参数辨识实验,实验结果验证了所提方法的有效性。(本文来源于《太阳能学报》期刊2018年08期）
李伟[9]（2018）在《磁通开关型飞轮电池转子结构设计及研究》一文中研究指出近年来,飞轮储能技术作为一种高效的能量存储技术,具备储能密度高、使用寿命长、充电速度快及零污染等多种应用优势,这也使其在航空航天、电动汽车、电力调峰等领域中得到非常广泛的应用。而我国对飞轮汽车的研究则较为落后,特别是在飞轮电池转子设计中磁通开关的设计方面,相比于其他发达国家仍旧存在很大差距。为此,提出一种飞轮电池转子设计中的磁通开关参数理论计算方法,并通过有限元分析方法,利用Ansoft Maxwell 2D平台来仿真分析飞轮储能系统的发电与电动性能。(本文来源于《自动化应用》期刊2018年06期）
苏伯凯[10]（2018）在《电动汽车飞轮电池用无轴承永磁同步电机热分析与数字控制系统研究》一文中研究指出飞轮电池是一种新型物理储能方式,具有功率密度高、无污染、安全性能高等优点,应用到电动汽车中可提高汽车动力性与经济性。无轴承永磁同步电机(Bearingless Permanent Magnet Synchronous Motor,BPMSM)是近年来出现的集悬浮与旋转于一体的新型电机,应用到飞轮电池系统中可进一步提升飞轮转速,简化系统结构。本文在国家自然科学基金(51305170)、江苏省优秀青年基金项目(BK20170071)与江苏省高等学校自然科学研究重大项目(17KJA460005)的支持下,主要开展了 BPMSM悬浮力数学模型、电磁特性分析、温度场建模与分析、数字控制系统与实验等相关研究。主要内容如下:1、在阐述麦克斯韦力的基础上,介绍了 BPMSM悬浮力产生的原理。应用麦克斯韦(Maxwell)应力张量法,从气隙磁动势的角度出发,逐步推导得出了BPMSM悬浮力数学模型。2、采用参数化建模的方法,建立了叁种不同转子拓扑结构的BPMSM有限元模型。比较了叁种结构BPMSM的转矩性能与悬浮力性能,考虑到在飞轮电池领域的应用,选择内置式无轴承永磁同步电机(Interior IBPMSM,IBPMSM)作为研究对象,并在此基础上详细研究了 IBPMSM的磁场分布、感应电动势、电感等其它电磁性能。3、BPMSM定子槽中具有两套绕组,导致损耗较大。针对该问题,开展了BPMSM温度场的研究。应用有限元法计算了 BPMSM的铁芯损耗和永磁体涡流损耗,并将其转换为热源。在此基础上,对气隙与绕组绝缘进行等效处理,并在ANSYS/Workbench中建立了 BPMSM温度场模型。通过加载热源、导热系数、散热系数,对BPMSM叁种典型运行工况进行了仿真分析。4、针对BPMSM传统控制方法的不足,提出了基于空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation SVPWM)的控制策略实现对BPMSM转矩与悬浮力的高效控制。基于控制核心芯片TMS320F2812DSP,设计了相应的硬件系统,包括电源电路、电流信号处理电路、位移信号处理电路、光码信号处理电路、PWM保护电路、驱动电路等;编写了相应的软件系统,包括转速及转子角度计算模块、转子初始定位模块等,为BPMSM的实验研究奠定了基础。5、在设计的BPMSM数字控制系统软硬件基础上,构建了 BPMSM实验平台,开展了相关实验,包括静态悬浮实验与悬浮运行实验。实验结果表明,两种实验状态下BPMSM均可实现稳定运行。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-06-02）
飞轮电池论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对飞轮电池支承与传动系统集成度低、能量损耗大等问题,该文设计了一种兼顾卸载和轴向悬浮的不对称励磁混合磁轴承,该磁轴承拓扑结构由含永磁环的上定子、下定子及转子组成。分析了不同工作模式下的运行机理;综合考虑永磁退磁、最大偏心以及轴向扰动等因素对磁轴承卸载能力的影响,制定了磁轴承额定卸载力约束准则;结合永磁材料工作曲线,推导出卸载力数值模型以及退磁/最大偏心下轴向补偿力数值模型并实现了磁轴承关键结构参数设计。叁维有限元分析表明,正常卸载力、退磁卸载力、偏心卸载力的有限元分析值与理论值误差分别为4%、3.7%和5.8%,验证了参数设计结果的准确性。样机试验结果表明,卸载力理论计算值与实测值的最大误差约为4%,平均误差为2%;轴向负载80N时,转子由上定子气隙处保护磁轴承起浮,稳定悬浮后轴向单边位移约为25μm,轴向负载120N时,转子由下定子气隙处保护磁轴承起浮,稳定悬浮后轴向单边位移约为35μm,所设计的磁轴承具有良好的卸载与悬浮性能。研究结果可为高集成、低损耗、高可靠性的飞轮电池系统设计提拱参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
飞轮电池论文参考文献
[1].赵升吨,刘家骥,刘辰,卢孟康,安龙.汽车用飞轮电池充电控制方法研究[J].汽车实用技术.2019
[2].袁野,马益清,殷生晶,孙玉坤.飞轮电池不对称励磁卸载轴向悬浮混合磁轴承设计[J].农业工程学报.2019
[3].杨恒坤.车载飞轮电池用新型二自由度磁轴承优化设计与建模分析[D].江苏大学.2019
[4].张宽.飞轮电池用磁悬浮无刷直流电机直接转矩/悬浮力控制研究[D].江苏大学.2019
[5].于丰源.飞轮电池用混合双定子磁悬浮开关磁阻电机设计与运行控制研究[D].江苏大学.2019
[6].汤双清,刘洋,何俊杰.飞轮电池用多孔材料防护壳研究[J].机械工程师.2019
[7].伍赛特.飞轮电池应用于汽车动力装置的技术现状与前景展望[J].汽车零部件.2018
[8].王建国,苏建徽,吴文进,程文.飞轮电池储能异步电机参数辨识方法研究[J].太阳能学报.2018
[9].李伟.磁通开关型飞轮电池转子结构设计及研究[J].自动化应用.2018
[10].苏伯凯.电动汽车飞轮电池用无轴承永磁同步电机热分析与数字控制系统研究[D].江苏大学.2018
论文知识图
