采用HAWKER蓄电池-超级电容混合储能系统提升电机过载驱动下的电池性能
该体系通过整合两种储能技能的优势，兼具响应时刻，以及高瞬时输出功率。此外，轨道盯梢加速度被引进作为混合储能体系操控完整性的性能目标。最后，搭建了试验平台以验证设计方案并研讨能量办理战略。试验结果表明，与传统单源体系比较电力体系所提出的混合储能体系明显提高了轨道盯梢精度与响应速度。power systems, the proposed hybrid energy storage system significantly improves both trajectory tracking accuracy and response speed.
图文摘要
电池作为典型的储能与供电体系，已广泛使用于各类工业及日常场景[1]。然而跟着运行时刻和充放电循环次数的添加，
电池不可避免地会出现老化现象，导致作业电压、最大输出电流等要害性能参数阑珊[2]。
电池老化是一个受多重要素影响的复杂高度非线性进程[3]。现有研讨普遍认为，过大的放电电流是导致
电池寿数缩短的要害要素[4][5]。降低作业电流有助于在
电池全生命周期内维持输出电压稳定，然后有用延伸其使用寿数[6]。
跟着移动机器人继续向小型化、快速响应和长寿数方向发展，对具有紧凑体积、长寿数和高放电功率电源的需求日益增长。移动机器人通常依靠高扭矩电机，这类电机需要时间短爆发超越传统电源额外输出的功率。例如，广泛使用的锂
电池无法同时满足小型化、长寿数和高放电功率的需求。若选用额外电流较低的锂
电池，或许无法供给所需的瞬时大电流，导致电压骤降并引发
电池不可逆损害，然后缩短其使用寿数。另一方面，选择额外电流较高的锂
电池会添加电源的体积和分量，这关于尺度与负载限制严厉的移动机器人而言并不实用。
超级电容器（SC）具有多项优势，包含高功率密度、低内阻以及远超锂
电池的使用寿数。该器件能够完成高倍率瞬时电流放电。
电池-超级电容器混合储能体系（BSHESS）通过结合
电池的高能量密度特性与超级电容器的高功率密度及快速功率输出能力，有用处理了传统锂
电池体系在高转矩电机使用中的局限性。现在，
电池-超级电容混合储能体系（BSHESS）的研讨已在多个范畴取得广泛重视，并成功使用于很多工业场景。例如，Tani等人[7]将超级电容器与燃料
电池集成于电动汽车混合动力体系中，完成了新欧洲驾驶循环（NEDC）。Behera等人[8]开发了根据
电池-超级电容的无刷直流电机驱动的电动汽车驱动与再生制动操控体系，优化了能量存储并延伸了
电池寿数。Bahloul等人[9]使用超级电容器降低
电池充放电应力，然后延伸
电池寿数并稳定电网。Cano等人[10]提出了一种根据超级电容器与锂离子
电池的混合储能体系功率滑润算法，该算法有用降低了可再生能源的功率动摇，提高了电网稳定性与电能质量。此外，Benoy等人[11]总述了超级电容器-
电池混合储能体系在混合动力车辆范畴的研讨进展与现状，拓展了此类体系在电动汽车中的潜在使用前景。
综上所述，结合超级电容器与
电池的混合动力体系因其杰出性能，已在电动汽车、可再生能源并网及微电网办理等大功率供电范畴取得广泛使用。然而，若要将混合储能体系使用于搭载小型低功率电机的移动机器人，仍需考量多项要害要素。这些要素包含集成超级电容器及相关操控模块的电源体系尺度、小型直流/沟通电机的低压作业条件，以及混合储能体系的操控战略。
本文提出了一种立异的
电池-超级电容器混合储能体系及其操控战略，专为低压作业环境设计。该体系在保持紧凑尺度的同时，使用超级电容器供给瞬时高功率输出。这降低了锂
电池的作业电流，在提高输出性能的同时延伸了
电池寿数。此外，本文还对体系设计和操控战略进行了详细分析，并引进老化目标来评价
电池寿数。根据此展开了一系列试验，模拟与试验结果均验证了该体系在工业使用中的可行性。
