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超级电容器在太阳能电动车上的应用研究
| 论文题名： | 超级电容器在太阳能电动车上的应用研究 |
| 关键词： | 电动汽车;超级电容器;光伏电池;最大功率跟踪;储能原理 |
| 摘要： | 随着能源、环境等问题的日益突出，电动汽车成为近年来发展迅速的一种新型汽车，是21世纪最具有发展前景的绿色清洁汽车。超级电容作为一种新型储能器件，具有比功率大、充放电速度快、循环使用寿命长的特点，能够满足电动车起动时对电动大功率的需求和制动回馈时能量快速回收的要求。但工作时超级电容电压变化范围大成为电动车电机驱动供电的不利影响因素，并且其较低的比能量严重限制了电动汽车的续航里程。本文提出了以超级电容为主、太阳能为辅的电动车双能源系统，并对其相关知识进行了研究。 首先，论文对国内外太阳能电动车的研究现状以及超级电容在电动汽车上的应用进行了概述，提出了一种新的电动车能源系统，并对其进行了总体设计。 其次，分析了超级电容器的储能原理，基于其简化等效电路模型，通过理论分析，研究了超级电容器的充放电特性，并对超级电容储能系统中的关键技术——电压均衡技术进行了研究和探讨，利用电力电子及电机控制仿真软件PSIM，对DC/DC变换器法均衡电路进行了仿真分析。 然后，介绍了光伏电池及其工作原理，对太阳能电动车光伏发电系统进行了数学建模，并利用Matlab/Simulink工具箱搭建了光伏电池仿真模型。介绍了光伏电池最大功率跟踪(MPPT)的原理，对几种常用MPPT方法进行了比较分析，并对其中一种方法.扰动观察法进行了仿真建模。 最后，论文对超级电容储能的双向DC/DC变换器进行了相关研究。对非隔离Boost/Buck双向DC/DC变换器交替运行模式，进行了拓扑分析，并基于此进行了状态空间平均法建模，根据其小信号模型设计了电压电流双闭环的控制系统，利用Matlab/Simulink工具箱对其进行了建模仿真实验。实验结果验证了本系统的可行性和可靠性。 |
| 作者： | 王鹏 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张晓冬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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