【摘要】：隨著新能源電動(dòng)汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展,光伏發(fā)電技術(shù)和現(xiàn)代電力電子技術(shù),受到了研究者們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。太陽(yáng)能作為一種新能源的典型代表,因具有清潔、資源豐富和能量巨大的優(yōu)勢(shì),而深受人們的青睞。電動(dòng)汽車(chē)光伏充電樁系統(tǒng)是一項(xiàng)利用太陽(yáng)能資源的重要應(yīng)用,太陽(yáng)能電池作為光伏充電樁系統(tǒng)能量來(lái)源的主要設(shè)備,其性能的優(yōu)劣決定著充電樁系統(tǒng)是否能夠高質(zhì)量、穩(wěn)定的輸出電能。本文主要圍繞電動(dòng)汽車(chē)光伏充電樁系統(tǒng)控制策略和充電管理兩方面進(jìn)行深入研究,設(shè)計(jì)了三種新型DC-DC變換器電路和充電管理系統(tǒng),主要研究?jī)?nèi)容如下:針對(duì)傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)光伏充電樁DC-DC變換器電路存在的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)研究,進(jìn)而設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)型Buck變換器電路,有效的實(shí)現(xiàn)了ZCS導(dǎo)通、ZVS關(guān)斷,較好的改善了開(kāi)關(guān)管損耗問(wèn)題;一種新型高升壓比Boost變換器電路,利用開(kāi)關(guān)電感技術(shù),很好的提高了電路的升壓能力和工作效率;一種新型寬增益Buck-Boost變換器電路,嵌入LC諧振電路,較好的實(shí)現(xiàn)了電路的寬增益和負(fù)載動(dòng)態(tài)特性。同時(shí)利用MATLAB/Simulink仿真工具完成三種新型電路結(jié)構(gòu)的建模,分析了新型電路結(jié)構(gòu)的工作原理以及各個(gè)元器件參數(shù)的理論計(jì)算和選型,并在開(kāi)環(huán)模式下完成電路的仿真實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果與傳統(tǒng)的DC-DC變換器電路以及相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了新型電路結(jié)構(gòu)理論分析的正確性和可行性。同時(shí),針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電管理系統(tǒng)進(jìn)行了研究,本文利用基于Android的嵌入式操作系統(tǒng),Cortex-A9系列工業(yè)級(jí)ARM處理器,支持電容觸摸屏操作功能的Exynos4412開(kāi)發(fā)板,設(shè)計(jì)了一種新型的電動(dòng)汽車(chē)充電管理系統(tǒng)。文中詳細(xì)介紹了充電管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和具體功能,其中主要包括窗口函數(shù)的設(shè)計(jì),充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸和解析,交叉編譯以及內(nèi)核移植等。通過(guò)本地方法調(diào)用JNI,完成對(duì)RS485串口通信驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā),并且制定了相應(yīng)的串口通信傳輸協(xié)議,可以有效的傳輸充電數(shù)據(jù)以及充電指令,從而對(duì)整個(gè)充電過(guò)程進(jìn)行有效的管理。最后,搭建了小功率電動(dòng)汽車(chē)光伏充電樁系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并在該平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,測(cè)試分析了電動(dòng)汽車(chē)光伏充電樁系統(tǒng)的輸出波形,充電效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明:利用光伏發(fā)電技術(shù)、直流變換器技術(shù)和Android嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)研制的小功率電動(dòng)汽車(chē)光伏充電樁系統(tǒng)樣機(jī)具有電路控制簡(jiǎn)單、寬增益、高效率的特點(diǎn)。充電樁接口符合國(guó)家頒布的對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電指標(biāo)的最新要求,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)光伏充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和推廣,有一定的啟發(fā)意義,具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

量是人類(lèi)消耗能量的六千倍。同時(shí)，作為太陽(yáng)能電池的主要原源也相對(duì)的比較豐富[10]。量的轉(zhuǎn)換過(guò)程簡(jiǎn)單：光伏發(fā)電系統(tǒng)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，可直接將中間過(guò)程的能量損失(如光能轉(zhuǎn)換為熱能、熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、不存在機(jī)械的磨損造成的能量損耗。同時(shí)，在光伏發(fā)電過(guò)程中不染物，是最為清潔的能源[10]轉(zhuǎn)換形式之一。裝方便：整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的各個(gè)子模塊部分可實(shí)現(xiàn)模塊化的設(shè)合的需求，設(shè)計(jì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)功率的大小，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)運(yùn)輸安裝和調(diào)試的特點(diǎn)。用壽命長(zhǎng)：太陽(yáng)能電池性能穩(wěn)定可靠、安全性較高，其使用壽命簡(jiǎn)單的維護(hù)，光伏發(fā)電系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的使用，使用性?xún)r(jià)比太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的諸多優(yōu)點(diǎn)，光伏發(fā)電不僅較早的應(yīng)用到且未來(lái)將會(huì)越來(lái)越多的運(yùn)用到電動(dòng)汽車(chē)光伏充電樁領(lǐng)域，如圖電樁系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)生活中具體應(yīng)用場(chǎng)景。光伏發(fā)電將會(huì)成為世界未，也將會(huì)對(duì)未來(lái)社會(huì)的發(fā)展做出十分重要的貢獻(xiàn)。

圖 2-2 大型電動(dòng)公交汽車(chē)儲(chǔ)能電池組自動(dòng)換電站方式于動(dòng)力電池組容量和充電基礎(chǔ)設(shè)施等條件的限制，電動(dòng)汽車(chē)能量的瓶頸問(wèn)題。由于無(wú)線充電技術(shù)的發(fā)展，可以解決傳統(tǒng)的傳導(dǎo)式電損耗問(wèn)題，將逐漸發(fā)展成為電動(dòng)汽車(chē)充電領(lǐng)域新型的充電方式線電力輸送技術(shù)[30-31]，無(wú)線電力傳送也被稱(chēng)無(wú)線能量的傳輸，主、微波、電磁共振等技術(shù)實(shí)現(xiàn)非接觸式電力的高效能量傳輸。無(wú)線充電技術(shù)雖然具有方便、快捷的優(yōu)點(diǎn)，但目前仍處于研發(fā)和汽車(chē)充電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大功率無(wú)線充電技術(shù)的實(shí)例化方面還需要進(jìn)行但作為未來(lái)相對(duì)靈活的充電方式，進(jìn)行早期的探索是很有必要的備的成本較高，實(shí)現(xiàn)大功率電磁轉(zhuǎn)換，能量損耗方面也面臨著很電技術(shù)的不斷發(fā)展和技術(shù)改進(jìn)，同時(shí)結(jié)合我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)，動(dòng)汽車(chē)充電服務(wù)方面不斷的應(yīng)用，將能在很大程度上滿足我國(guó)電性發(fā)展的需要。
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U491.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2646361