【摘要】：近些年來,世界各國通過財政補貼、政策支持等各種方式支持新能源汽車發(fā)展。新能源汽車產業(yè)是戰(zhàn)略性的新興產業(yè),而電動汽車是新能源汽車中發(fā)展最快、普及最高的。大力發(fā)展電動汽車,可以減少不可再生資源的使用,在保護環(huán)境,節(jié)約能源方面發(fā)揮著重要的作用。但是,電動汽車數(shù)量不斷增長,對充電時間要求更短,對電網(wǎng)的影響要降到最低�？梢�,電動汽車配備的充電樁及儲能的電池應具有更佳的性能,滿足電動汽車發(fā)展需求,且減少對電網(wǎng)的影響。本設計在傳統(tǒng)充電樁的基礎上,進行一些改進,提出儲能式電動汽車充電樁的設計。儲能式電動汽車充電樁是在充電樁合適的地方添加一個高性能儲能電池。充電樁添加的高性能儲能電池,有以下3個作用:1、通過電網(wǎng)充電,儲能電池進行電能儲存。2、利用充電樁儲能電池放電,給電網(wǎng)回饋電能。3、充電樁儲能電池放電,為電動汽車進行充電。而對于電動汽車中的儲能電池,通過電網(wǎng)或者充電樁儲能電池充電,只進行單向充電。本文詳細分析儲能式充電樁的可行性,與傳統(tǒng)的充電樁進行比較,解決傳統(tǒng)充電樁存在的一些問題。在傳統(tǒng)充電樁的電路基礎上,設計出儲能式充電樁運行中的主拓撲結構,把選用的電池材料進行了概述。對整流環(huán)節(jié)進行了分析,選擇三相電壓型PWM整流器進行整流控制,通過原理分析、數(shù)學建模,選用了旋轉坐標下的電壓電流雙閉環(huán)空間矢量控制策略,保證了直流母線側電壓的穩(wěn)定。再通過對DC/DC變換器環(huán)節(jié)的建模分析,完成充放電過程分析。在Matlab/Simulink軟件中,搭建出設計的模型,進行模擬。最后,通過仿真結果驗證電網(wǎng)與充電樁儲能電池之間能量相互流動,以及充電樁儲能電池對電動汽車單向降壓充電。結果顯示:充電樁儲能電池充電過程中的電網(wǎng)電流是正弦的,且相位和電壓相同;儲能電池放電的時候,網(wǎng)側電流也是正弦,與網(wǎng)側電壓相差180o,直流側電壓穩(wěn)定,保證了系統(tǒng)穩(wěn)定;當充電樁儲能電池通過降壓(Buck)電路給汽車充電時,汽車電池先經(jīng)過恒流充電的方式進行充電,當電壓達到穩(wěn)定值后,再通過恒壓的方式進行充電,電池的電量不斷上升。
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM910.6
【圖文】：

[11-12]自2011 年來，隨著電動汽車飛速發(fā)展，配套的充電樁設備數(shù)量也是飛速發(fā)展。特別是以美國、歐盟、日本為首的發(fā)達國家，在充電樁方面的研究更是投入大量的資金。圖1 顯示為2015-2017 年全球電動汽車充電樁建設的規(guī)模。圖1 全球電動汽車充電樁2015-2017年建設規(guī)模（單位：萬個）Fig.1 Global electric vehicle charging pile construction scale in 2015-2017 (Unit: ten thousand)至2015 年底，美國充電樁建設數(shù)量大約為3.16 萬個，到2016 年9 月份已經(jīng)突破4.4 萬個。此外，美國的車企為配合電動汽車銷售市場發(fā)展，也加入到充電樁基礎設施建設中。其中特斯拉為加快自身電動汽車發(fā)展，維持了一個自身獨立的充電網(wǎng)絡，并與其合作伙伴建設Chademo 充電樁。2017 年，特斯拉在北美地區(qū)建設的超級充電樁數(shù)量翻番，從美國舊金山到圣地亞哥的 101 公路沿線共有 21 座充電站，即平均 38.4 公里就有 1 個充電站。在歐洲，歐

樁建設：日本充電行業(yè)CHAdeMO 體系，以及豐田、日產、本田、三菱等車企出資設立日本充電服務公司（NCS），進一步加強充電樁發(fā)展。圖2 全球電動汽車充電樁2017-2022年預測規(guī)模（單位：萬個）Fig.2 Global Electric Vehicle Charging Pile Forecast in 2017-2022 (Unit: ten thousand)圖2 為未來5 年全球充電樁規(guī)模的預測�？梢�，電動汽車充電樁的發(fā)展必然將成為全球發(fā)展一個新興的行業(yè)。2. 國內發(fā)展狀況雖然我國在電動汽車技術上的發(fā)展晚于國外發(fā)達國家，但是我國對于充電樁的發(fā)展是非常關注的。把電動汽車的發(fā)展列入“863 計劃”重大科技發(fā)展專項，“十一五”“十二五”“十三五”規(guī)劃中均提到充電樁的發(fā)展。2016 全年，我國新能源汽車生產了51.7 萬輛，銷售量達到50.7 萬輛，同比2015 年增加51.7%和53.0%。其中，純電動汽車分別完成41.7 萬輛和40.9萬輛

安徽理工大學碩士學位論文4圖32016 年各國充電樁數(shù)量占比Fig.3 In 2016, the number of charging posts in each country accounted for1.2.2 儲能技術發(fā)展現(xiàn)狀充電樁規(guī)模不斷增長，對于儲能技術的要求也是越來越高的。有效的儲能技術可以提高電動汽車充電效率，和電池的利用。大規(guī)模儲能能量可以在電力系統(tǒng)起到“削峰填谷”的作用，解決大規(guī)模新能源并網(wǎng)作用[13]。儲能技術可以通過能源綜合利用的效率，解決時間與空間不匹配的矛盾[14]。目前存儲能量的形式有物理、電磁、化學及相變儲能等幾種儲存能量形式。其中，物理儲能中使用抽水蓄能最為常用，約占全球總儲能的 96%，中國占據(jù)第一[15]。在 2016 年 8 月16 日

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1 郭放;楊s

本文編號：2804599