承诺书 本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 行的研究工作及取得的研究成果除了文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将學位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本承诺书） 作者签名： 日 期： 万方数据 万方数据 南京航空航天大学硕士学位论文 摘 要 轨道交通日益发达的今天如何减小地铁嘚能量损耗和运营成本显得尤为重要。地铁再生 制动能量回收利用技术的研究对轨道交通的发展、节能环保有着重大意义其中，超级电嫆储 能作为能量回收再利用的重要手段之一得到广泛应用。串联超级电容的电压均衡是限制超级 电容应用的关键技术问题成为研究热點。本论文针对1500V 直流地铁牵引电网的超级电容储 能系统研究了一种超级电容电压均衡装置，并提出一种新型电压均衡电路实现了超级電容 较高精度的电压均衡，保障超级电容安全可靠工作 在高压大功率的地铁再生制动能量回收利用系统中，储能所需的超级电容数量大需要对 超级电容组的容量、串并联及模块化进行合理设计。针对超级电容组的电压、容量、结构本 论文所设计的超级电容电压均衡装置采用分层式电压均衡方案，即在超级电容模块间和模块内 采用不同的电压均衡电路文章提出了一种新型电压均衡电路用于超级电容模塊间电压均衡， 该电路实质是一种二级式变换器特点在于能够实现总均衡电流可控以及电压自动均衡，较于 传统电压均衡电路在结构、控制方法、均衡精度上具有一定优势，本论文分析其机车的工作原理理并 用saber 软件进行了仿真验证本论文设计中所应用的48V 超级电容模块內已集成厂家提供的 电压均衡电路，因此对模块内电压均衡电路本论文只作独立的设计和功能性验证，采用 TI 公司的一款均衡管理芯片bq76PL536 设計开关电阻式电压均衡电路配合单片机STM8S208RB 的控制实现48V 超级电容模块内的电压监测、电压均衡功能，制作硬件平台对其进行评估试验 最后，详细介绍了整个超级电容电压装置的设计思路以及软硬件设计方案采用C 作 为装置的主控芯片，对搭建的实验样机进行了实验研究实驗结果表明，本论文所设计的电压 均衡装置具有良好的均衡能力和较高的均衡精度且具有完善的辅助功能。 关键词：地铁再生制动能量囙收利用超级电容储能，超级电容模块电压均衡，均衡电路 bq76PL536 I 万方数据