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第36卷第3期海军工程大学学报Vol.36No.3

2024年6月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGJun.2024

DO1:10.7495/j.issn.1009-3486.2024.03.005

重频速射电磁发射用混合储能系统控制策略

张晓，王志翔，戴宇峰，马涛

（海军工程大学电磁能技术全国重点实验室，武汉430033）

摘要：面向重频快速电磁发射的应用需求，针对其对混合储能系统初级储能向次级储能超高频率充电的难

题，提出了一种基于“超级电容-脉冲电容”的新型混合储能系统，与现有“蓄电池-脉冲电容”混合储能相比，该系

统具有快速充电和长寿命的优势。首先，在介绍该储能系统基本电路结构和原理的基础上，结合时序串联充电

方式推导了其内部能量转移过程的理论模型；然后，基于Matlab仿真平台搭建系统仿真模型，给出了时序串联

充电控制策略，以及充电电压和电流波形，并定量分析了回路阻抗对充电波形的影响。仿真结果表明：所提出

的基于“超级电容-脉冲电容”的混合储能系统可实现数十发/分的射速，可为重频速射电磁发射的应用提供有

效的能源供给方案，且该混合储能系统基于时序串联控制可实现对电磁发射脉冲电源电压的精准控制。

关键词：混合储能；超级电容；脉冲电源；恒流充电

中图分类号：TM832文献标志码：A文章编号：1009—3486(2024)03—0026—07

Controlstrategyofhybridenergystoragesystemfor

repetitivelyelectromagneticlaunch

ZHANGXiao,WANGZhixiang,DAIYufeng,MATao

(NationalKeyLaboratoryofElectromagneticEnergy,NavalUniv.

ofEngineering,Wuhan430033,China)

Abstract:Inresponsetotheapplicationrequirementsofrepetitivelyelectromagneticlaunch,anew

hybridenergystoragesystemwasproposedbasedonsupercapacitor-pulsecapacitortoaddressthe

challengeofultra-highfrequencychargingfromprimaryenergystoragetosecondaryenergystoragein

hybridenergystoragesystems.Comparedwiththecurrentbattery-pulsecapacitorhybridenergy

storagesystem,ithasadvantagesoffastchargingandlonglife.Whileintroducingthebasiccircuit

structureandprincipleofthehybridenergystoragesystem,thetheoreticalmodelofitsinternalener-

gytransferprocesswasderivedinserieschargingmethod.Asystemsimulationmodelwasbuiltbased

ontheMatlabsimulationplatformandthecontrolstrategyforseriescharging,aswellasthechargi