發(fā)布時(shí)間：2017-10-16 00:33

  本文關(guān)鍵詞：儲(chǔ)能式電動(dòng)汽車充電樁的充放電控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著環(huán)境和能源問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,電動(dòng)汽車和新能源發(fā)電應(yīng)運(yùn)而生。電動(dòng)汽車以節(jié)能、環(huán)保、高效的優(yōu)勢(shì)成為現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向之一,但其隨機(jī)充電行為對(duì)電網(wǎng)造成影響。新能源發(fā)電也逐漸成為減少環(huán)境污染、滿足負(fù)荷增長(zhǎng)、提高能源綜合效率及供電可靠性的有效途徑,但其具有很強(qiáng)的間歇性。而儲(chǔ)能技術(shù)具有削峰填谷、平滑負(fù)荷、改善電網(wǎng)特性的功能,可彌補(bǔ)電動(dòng)汽車充電和新能源發(fā)電中的不足。因此,將儲(chǔ)能技術(shù)與充電裝置相結(jié)合,構(gòu)建儲(chǔ)能式電動(dòng)汽車充電樁對(duì)電動(dòng)車的推廣應(yīng)用具有重要意義。本文在蓄電池充放電效率測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,針對(duì)儲(chǔ)能式充電樁的充放電控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了一套基于DSP的模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)交流電網(wǎng)、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)車電池間的功率轉(zhuǎn)換和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。論文的主要工作可總結(jié)如下：(1)儲(chǔ)能式充電樁的可行性分析研究了傳統(tǒng)充電樁的工作原理、蓄電池的充放電控制方式和容量檢測(cè)等理論,分析并總結(jié)了其存在的主要問(wèn)題。并對(duì)本文的儲(chǔ)能式充電樁的儲(chǔ)能容量配置和運(yùn)行模式進(jìn)行了分析,歸納出其優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合傳統(tǒng)充電樁的技術(shù)現(xiàn)狀,給出模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)和總體設(shè)計(jì)方案。(2)功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的分析分析總結(jié)供電方式和DC/DC變換器的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),選擇直流母線供電方式、單相不可控整流、Buck變換器、雙向半橋型DC/DC變換器作為系統(tǒng)的變流結(jié)構(gòu),并利用狀態(tài)空間平均法建立了Buck和Boost變換器的動(dòng)態(tài)模型；最后通過(guò)Matlab仿真驗(yàn)證了Buck和Boost變換器的閉環(huán)工作原理,為系統(tǒng)的調(diào)試提供了理論依據(jù)。(3)硬件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)和總體設(shè)計(jì)方案,完成了功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。選用DSP TMS320F28335微處理器作為主控單元,設(shè)計(jì)了最小系統(tǒng)、功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電路、采集電路、內(nèi)阻檢測(cè)電路、通訊電路和輔助電源電路。(4)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)測(cè)試在CCS5.2軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境下,完成了系統(tǒng)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),主要包括主程序、中斷服務(wù)、充放電、通訊和PI控制器等子程序。在完成軟、硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試,分析了內(nèi)阻測(cè)量模塊的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)的關(guān)鍵波形；并結(jié)合上位機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),對(duì)電池的充放電特性和效率進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本系統(tǒng)達(dá)到了最初的設(shè)計(jì)目標(biāo),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電池的充放電和狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。
【關(guān)鍵詞】：儲(chǔ)能式充電樁 功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 電池 狀態(tài)空間平均法 充放電控制
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM910.6;TP273
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 研究目的與意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 儲(chǔ)能技術(shù)12-14
• 1.2.2 電動(dòng)汽車及其基礎(chǔ)設(shè)施14-17
• 1.2.3 儲(chǔ)能式電動(dòng)汽車充電站17
• 1.3 本文的主要研究工作17-19
• 2 儲(chǔ)能式電動(dòng)汽車充電樁的可行性分析19-31
• 2.1 充電樁技術(shù)現(xiàn)狀19-24
• 2.1.1 傳統(tǒng)充電樁的定義與分類19
• 2.1.2 蓄電池的充電控制方式19-22
• 2.1.3 蓄電池的放電控制方式22
• 2.1.4 蓄電池的容量檢測(cè)22-24
• 2.1.5 傳統(tǒng)充電樁存在的問(wèn)題24
• 2.2 儲(chǔ)能式充電樁24-27
• 2.2.1 儲(chǔ)能式充電樁的儲(chǔ)能容量配置24-25
• 2.2.2 儲(chǔ)能式充電樁的運(yùn)行模式分析25-27
• 2.2.3 儲(chǔ)能式充電樁的優(yōu)缺點(diǎn)27
• 2.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 3 功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的分析31-45
• 3.1 功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的拓?fù)浞治?/span>31-36
• 3.1.1 供電方式31-32
• 3.1.2 Buck變換器的拓?fù)浞治?/span>32-34
• 3.1.3 雙向DC/DC變換器的拓?fù)浞治?/span>34-36
• 3.2 功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的建模36-41
• 3.2.1 狀態(tài)空間平均法36-38
• 3.2.2 Buck變換器的小信號(hào)模型38-39
• 3.2.3 Boost變換器的小信號(hào)模型39-41
• 3.3 功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的仿真41-44
• 3.3.1 Buck變換器的仿真41-43
• 3.3.2 Boost變換器的仿真43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 4 儲(chǔ)能式充電樁系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)45-61
• 4.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)45-46
• 4.2 功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)46-51
• 4.2.1 AC/DC變換器的設(shè)計(jì)46-48
• 4.2.2 Buck變換器的設(shè)計(jì)48-51
• 4.2.3 雙向半橋型變換器的設(shè)計(jì)51
• 4.3 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)51-54
• 4.3.1 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路51-53
• 4.3.2 繼電器驅(qū)動(dòng)電路53-54
• 4.4 采集電路的設(shè)計(jì)54-56
• 4.4.1 電壓采樣和調(diào)理電路54-55
• 4.4.2 電流采樣和調(diào)理電路55-56
• 4.5 內(nèi)阻測(cè)量電路56-58
• 4.5.1 測(cè)量原理56-57
• 4.5.2 電路設(shè)計(jì)57-58
• 4.6 通訊電路58-59
• 4.7 輔助電源電路59-60
• 4.8 本章小結(jié)60-61
• 5 儲(chǔ)能式充電樁系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與測(cè)試61-73
• 5.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)61-66
• 5.1.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介61
• 5.1.2 主程序61-62
• 5.1.3 中斷服務(wù)子程序62-63
• 5.1.4 充放電子程序63-64
• 5.1.5 通訊子程序64-65
• 5.1.6 PI控制子程序65-66
• 5.2 系統(tǒng)測(cè)試與分析66-72
• 5.2.1 內(nèi)阻測(cè)量實(shí)驗(yàn)分析67-68
• 5.2.2 測(cè)試波形的分析68-71
• 5.2.3 測(cè)試數(shù)據(jù)的分析71-72
• 5.3 本章小結(jié)72-73
• 6 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 全文工作總結(jié)73
• 6.2 未來(lái)工作展望73-75
• 致謝75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 附錄A：充電測(cè)試數(shù)據(jù)81-84
• 附錄B：放電測(cè)試數(shù)據(jù)84-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87
• 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果87-89

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1 趙清,徐衍亮,安忠良,許家群,齊瑞貴;電動(dòng)汽車的發(fā)展與環(huán)境保護(hù)[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2000年05期

2 章超,易家玉;全球電動(dòng)汽車發(fā)展迅猛[J];大眾用電;2000年09期

3 章超;開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車市場(chǎng)前景廣闊[J];大眾用電;2000年09期

4 ;戴-克公司第四代電動(dòng)汽車[J];重型汽車;2000年04期

5 ;電動(dòng)汽車是中國(guó)汽車業(yè)趕超發(fā)達(dá)國(guó)家的重要切入點(diǎn)[J];電器工業(yè);2001年12期

6 徐新明;環(huán)保電動(dòng)汽車時(shí)代誰(shuí)執(zhí)牛耳[J];發(fā)明與革新;2001年04期

7 焦慶豐;電動(dòng)汽車前景廣闊[J];大眾用電;2001年03期

8 劉茂理;云南需要電動(dòng)汽車[J];云南交通科技;2001年01期

9 叢曉杰;電動(dòng)汽車:推動(dòng)世界的綠色動(dòng)力[J];中國(guó)石油;2001年09期

10 豪彥;21世紀(jì)世界汽車工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)(三)——電動(dòng)汽車[J];汽車與配件;2001年Z1期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 宋翔;;電動(dòng)汽車是未來(lái)的趨勢(shì)[A];重慶汽車工程學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

2 賈愛(ài)芹;;淺談電動(dòng)汽車推廣的實(shí)現(xiàn)途徑[A];第六屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

3 張夢(mèng)潔;田令;;電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究[A];第三屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

4 倫景光;;電動(dòng)汽車在中國(guó)的發(fā)展前景[A];科技進(jìn)步與學(xué)科發(fā)展——“科學(xué)技術(shù)面向新世紀(jì)”學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1998年

5 張夢(mèng)潔;田令;;電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究[A];第三屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)暨2006年省汽學(xué)會(huì)理事會(huì)議資料[C];2006年

6 張炳力;趙韓;;貫徹“汽車新政”加快安徽電動(dòng)汽車工業(yè)的發(fā)展[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

7 張杰;;電動(dòng)汽車發(fā)展需要更多“綠燈”[A];西南汽車信息：2013年第7期（總第328期）[C];2013年

8 姚勇;劉林生;顧健輝;陳林;李科江;趙曉;;電動(dòng)汽車發(fā)展對(duì)配電網(wǎng)的影響及對(duì)策[A];2013年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

9 蔣惠琴;歐萬(wàn)彬;鮑健強(qiáng);葉瑞克;;電動(dòng)汽車:引領(lǐng)城市低碳交通的未來(lái)[A];生態(tài)城市建設(shè)與生態(tài)危機(jī)管理——中國(guó)未來(lái)研究會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

10 李曉勤;魯植雄;逄小鳳;;淺述電動(dòng)汽車的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[A];江蘇省汽車工程學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 本報(bào)記者陳興安;電動(dòng)汽車引領(lǐng)奧運(yùn)時(shí)尚[N];中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào);2002年

2 賈俊國(guó);公司推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展試點(diǎn)實(shí)施方案座談會(huì)在上海召開(kāi)[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2007年

3 孫逢春;助推電動(dòng)汽車發(fā)展意義重大[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2007年

4 本報(bào)記者 葛勝征;奧運(yùn)會(huì) 世博會(huì)重點(diǎn)采購(gòu)電動(dòng)汽車[N];政府采購(gòu)信息報(bào);2007年

5 本報(bào)記者 劉輝邋李層;發(fā)展電動(dòng)汽車 國(guó)網(wǎng)搶得先機(jī)[N];中國(guó)電力報(bào);2007年

6 記者 張靜;電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇召開(kāi)[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2009年

7 孫萌萌;工信部召集各方落實(shí)電動(dòng)汽車政策[N];人民政協(xié)報(bào);2009年

8 本報(bào)實(shí)習(xí)記者 楊冬;電動(dòng)汽車能否順利駛?cè)搿爱a(chǎn)業(yè)化時(shí)代”[N];中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào);2009年

9 柯蕓;應(yīng)加快建立電動(dòng)汽車研發(fā)支撐體系[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2008年

10 本報(bào)記者 張鳳宇;電動(dòng)汽車中國(guó)汽車業(yè)的新機(jī)遇[N];中國(guó)信息報(bào);2001年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 胡超;電動(dòng)汽車無(wú)線供電電磁耦合機(jī)構(gòu)能效特性及優(yōu)化方法研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 張虹;考慮電動(dòng)汽車聚合站的主動(dòng)配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度[D];華北電力大學(xué);2015年

3 宋世欣;分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車控制策略及硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2015年

4 張迪;電動(dòng)汽車充\換電設(shè)施選址模型研究[D];華中科技大學(xué);2015年

5 徐浩;面向規(guī)�；妱�(dòng)汽車入網(wǎng)的充電站布局優(yōu)化及有序充電策略研究[D];華中科技大學(xué);2015年

6 張斌;電動(dòng)汽車永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁熱設(shè)計(jì)研究[D];華中科技大學(xué);2015年

7 方支劍;計(jì)及電池與電網(wǎng)影響的電動(dòng)汽車充換電控制[D];華中科技大學(xué);2015年

8 邵艾博（Khalid,Muhammad Shoaib）;可再生能源和電動(dòng)汽車一體化管理對(duì)多模微電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響分析[D];華中科技大學(xué);2015年

9 劉瑜俊;電動(dòng)汽車儲(chǔ)能特性及其配置方法研究[D];東南大學(xué);2015年

10 強(qiáng)浩;計(jì)及無(wú)線充電的電動(dòng)汽車對(duì)電網(wǎng)的影響研究[D];東南大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 寇凌峰;電動(dòng)汽車大規(guī)模接入對(duì)電網(wǎng)的影響分析[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

2 黃潤(rùn);電動(dòng)汽車入網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷影響的研究[D];上海交通大學(xué);2012年

3 楊俊秋;電動(dòng)汽車充放電容量預(yù)測(cè)及控制策略的優(yōu)化研究[D];北京交通大學(xué);2012年

4 薛紅紅;電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)之協(xié)調(diào)充電策略探究[D];華中師范大學(xué);2012年

5 許恬;我國(guó)當(dāng)前電動(dòng)汽車潛在消費(fèi)者的識(shí)別與消費(fèi)行為研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

6 唐升衛(wèi);電動(dòng)汽車有序充電研究[D];湖南大學(xué);2012年

7 王傳能;電動(dòng)汽車換電站優(yōu)化規(guī)劃研究[D];華北電力大學(xué);2012年

8 張晨曦;電動(dòng)汽車入網(wǎng)技術(shù)及社會(huì)綜合效益研究[D];浙江大學(xué);2013年

9 何清晨;適用于城市通勤的個(gè)人電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)與研究[D];清華大學(xué);2012年

10 張敏;計(jì)及規(guī)模化電動(dòng)汽車充放電負(fù)荷的配電網(wǎng)效能分析[D];華北電力大學(xué);2013年

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