基于PID控制的蓄电池-超级电容复合电源实验系统设计

本文档主要探讨了"蓄电池-超级电容复合电源实验系统的设计"这一主题。该研究由储开斌、郭俊俊、冯成涛和王赟等人在常州大学信息科学与工程学院完成，发表于2019年第38卷第3期的《实验室研究与探索》杂志。论文的焦点在于设计一种利用电流-电压双环PID控制策略的新型电源系统，这种系统结合了蓄电池和超级电容的优势。 PID控制策略，即比例-积分-微分控制，是一种常见的工业控制系统，用于精确调整和稳定电力系统的性能。在这个实验系统中，它被用来优化电池和超级电容的协同工作，以满足高比功率和高比能量的需求。比功率指的是单位时间内提供的功率与总质量或体积之比，反映了电源的瞬时响应能力；比能量则是单位质量或体积所能储存的能量，衡量的是能源密度。 通过MATLAB环境进行系统仿真，研究人员模拟了各种可能的工作场景，确保了设计的有效性和实用性。电路实验进一步验证了理论模型，结果显示，该实验系统不仅能满足脉冲负载下对电源的苛刻要求，还能改善蓄电池的负载特性，从而延长其使用寿命。这对于提高电源系统的效率和可靠性具有重要意义，特别是在需要快速充放电和高能量密度应用的场合，如电动汽车、无人机或可穿戴设备等领域。 这篇论文为研究和开发高效的复合电源系统提供了创新性的控制策略和实验验证方法，对于推动绿色能源技术的发展以及节能减排具有实际价值。同时，这也是对蓄电池和超级电容集成技术在实际应用中的深入探究，有助于未来能源管理系统的设计和优化。