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电动汽车光伏充电站功率控制的研究
| 论文题名： | 电动汽车光伏充电站功率控制的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;光伏充电站;光伏电池;转换效率;动力蓄电池组;充电管理 |
| 摘要： | 电动汽车的发展有效缓解了能源危机和全球变暖等问题，电动汽车光伏充电站的建设为电动汽车供应了充足的能量。但是，目前光伏充电站存在着光伏电池能量转换的效率不高、蓄电池充电管理不佳等问题，势必造成能源的浪费与蓄电池寿命的衰减。本文以如何提高光伏电池的转换效率与改善电动汽车动力蓄电池组的充电管理水平为研究的重点。 本文重点研究提高光伏电池的转换效率和改善电动汽车动力蓄电池组有效的充电管理，利用Simulink搭建光伏电池仿真模型与动力蓄电池组模型，完成光伏电池最大功率点跟踪策略与动力蓄电池组充电管理控制策略的设计。在实验室条件下搭建了系统硬件平台，验证方案的可行性。 首先改进电动汽车光伏充电站中光伏电池MPPT策略，分析光伏电池的等效电路，在等效模型的基础上得出其数学模型，并搭建Simulink仿真模型。通过模型输入不同的外界环境温度与光照强度得出光伏电池的输出特性，为了获得更高的光伏电池输出效率，改进传统的跟踪方法，将△P、△U、△I进行分段，按照不同的分段区间，设置不同大小的步长，提出一种基于不同区间变步长的增量电导法。 其次研究动力蓄电池组充电管理控制策略，分析蓄电池组的等效电路，得出其数学模型，分析传统的蓄电池充电策略存在的不足，改进传统的多阶段充电方法，充分考虑光伏电池的能量转换，把光伏电池最大功率点跟踪过程结合到传统的多阶段充电当中，充电过程分为涓流充电、MPPT大电流充电、恒压充电与浮充充电四阶段，并将四阶段充电策略与电动汽车动力蓄电池组的均衡充电结合，提出了一种改进型光伏均衡充电策略，有效地缓解蓄电池充电速率慢、能量转换效率不高和蓄电池组之间初始容量不一致性的问题，通过搭建Simulink仿真模型，验证其对电动汽车充电的可行性。 最后完成光伏均衡充电控制系统的硬件和软件的设计，硬件设计包括充电主电路的设计、检测电路的设计、均衡控制模块电路等;软件设计包括MPPT控制方法、四阶段控制策略、均衡充电控制等。在实验室条件下搭建光伏均衡充电系统硬件平台，验证光伏均衡充电控制策略的可行性与系统软硬件的运行效果。 |
| 作者： | 唐鹏 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 申忠宇;唐小波;谢志军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京师范大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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