隨著城市交通擁堵和環(huán)境污染的日益加劇,具有綠色、環(huán)保、大運量等特點的無接觸網(wǎng)城軌車輛成為城市公共交通的首選。目前無接觸網(wǎng)城軌列車的主動力源主要有鋰電池和超級電容兩種,其中超級電容具有瞬時高功率、循環(huán)使用壽命長的優(yōu)點,使得以超級電容作為主動力源的城軌列車具有更廣泛的應(yīng)用前景。作為儲能系統(tǒng)重要組成部分的超級電容組,需要解決大量串聯(lián)的超級電容單體電壓不均衡的問題,且其工作環(huán)境惡劣,易發(fā)生故障,影響城軌列車的運行。因此,本文主要對超級電容組的均壓,故障診斷和壽命預(yù)測三方面進行研究:（1）為減少超級電容的故障率,提高超級電容的使用壽命,提出一種帶有首尾次序耦合陣列式磁集成變換器的超級電容組電壓均衡策略,相較以往方法,采用模塊化的設(shè)計思路,且其控制電路結(jié)構(gòu)簡單,在城軌列車這種大功率和高壓場合使用效果較好,可以更好地解決車載超級電容串聯(lián)均壓的問題。（2）針對現(xiàn)有超級電容故障診斷方法參數(shù)識別難度高和采集數(shù)據(jù)量大的問題,提出一種基于主成分分析和二分K均值聚類的超級電容組故障診斷方法。首先,建立一種具有自學(xué)習(xí)能力的故障診斷模型,采用主成分分析法提取故障特征;其次,運用馬氏距離法計算敏感閾值,從而對超級電容... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 背景與意義
    1.2 超級電容均壓控制的研究現(xiàn)狀
    1.3 超級電容故障診斷的研究現(xiàn)狀
    1.4 超級電容壽命預(yù)測的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 基于模型的預(yù)測方法
        1.4.2 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的預(yù)測方法
    1.5 論文的主要研究內(nèi)容
2 超級電容建模及其老化機理研究
    2.1 超級電容模型
    2.2 超級電容的老化機理研究
        2.2.1 超級電容器的結(jié)構(gòu)
        2.2.2 超級電容器的老化機理
        2.2.3 超級電容器老化的加速因子
        2.2.4 超級電容的老化指標
    2.3 小結(jié)
3 超級電容組均壓研究
    3.1 陣列式磁集成正激變換器超級電容均壓方法
        3.1.1 電路拓撲結(jié)構(gòu)
        3.1.2 均壓分析
    3.2 均壓影響因素分析與變壓器單元設(shè)計
    3.3 均壓仿真分析
    3.4 小結(jié)
4 超級電容組故障檢測研究
    4.1 超級電容模組聚類
        4.1.1 超級電容樣本特征量
        4.1.2 主成分分析法
        4.1.3 二分K均值聚類算法
    4.2 超級電容模組故障診斷
    4.3 閾值求解
    4.4 仿真驗證
    4.5 小結(jié)
5 超級電容的壽命預(yù)測研究
    5.1 超級電容的壽命預(yù)測方法
    5.2 等效熱網(wǎng)絡(luò)模型
    5.3 雨流計數(shù)法
        5.3.1 雨流計數(shù)法的原理
        5.3.2 在線雨流算法的運用
    5.4 壽命預(yù)測模型的建立
    5.5 仿真驗證
    5.6 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模糊C均值聚類和轉(zhuǎn)子軸心軌跡特征的轉(zhuǎn)子狀態(tài)診斷[J]. 溫廣瑞,陳征,張志芬.  振動與沖擊. 2019(15)
[2]新型城軌電車混合動力系統(tǒng)能量管理策略[J]. 高鋒陽,張國恒,石巖,強國棟.  鐵道學(xué)報. 2019(04)
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[4]超級電容器容量壽命預(yù)測模型研究[J]. 許雪成,劉恒洲,盧向軍,趙洋.  電源技術(shù). 2019(02)
[5]超級電容器的老化趨勢分析[J]. 張莉,時紅雷.  電子測量與儀器學(xué)報. 2018(07)
[6]適用于器件級到系統(tǒng)級熱仿真的IGBT傳熱模型[J]. 劉賓禮,羅毅飛,肖飛,汪波.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(13)
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博士論文
[1]純電動公交充電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 牛利勇.北京交通大學(xué) 2009
[2]超級電容器儲能應(yīng)用于分布式發(fā)電系統(tǒng)的能量管理及穩(wěn)定性研究[D]. 唐西勝.中國科學(xué)院研究生院（電工研究所） 2006

碩士論文
[1]基于馬氏距離的PFCM算法的非線性系統(tǒng)故障診斷方法[D]. 康韋曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]儲能式城軌超級電容均壓策略研究與充電系統(tǒng)研制[D]. 毛金勇.中南大學(xué) 2013
[3]IGBT功率模塊壽命預(yù)測技術(shù)研究[D]. 魯光祝.重慶大學(xué) 2012
[4]超級電容器組巡檢系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 余清琴.華北電力大學(xué)（北京） 2011
[5]城市軌道交通車載超級電容儲能系統(tǒng)控制策略的研究[D]. 王迅.北京交通大學(xué) 2010
[6]串聯(lián)超級電容組參數(shù)測試及均衡技術(shù)研究[D]. 石曉寧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3153005