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应用于电动汽车换电站的光伏发电接入系统研究
| 论文题名： | 应用于电动汽车换电站的光伏发电接入系统研究 |
| 关键词： | 光伏发电接入系统;工作原理;功能模块;电动汽车;换电站 |
| 摘要： | 日益凸显的石油供需矛盾和大气污染问题迫使传统动力汽车向新能源汽车转型，而电动汽车作为新能源汽车的代表，已被公认为21世纪汽车工业发展的主要方向。作为电动汽车的能量补给站，电动汽车换电站的建设必不可少。如何将光伏发电与电动汽车换电站有机结合，实现新能源系统的接入，对电动汽车电池进行充电，亦是当前的一个研究热点。 本文针对电动汽车换电站的实际结构，提出了一套应用于电动汽车换电站的光伏发电接入系统。不同于传统光伏发电系统，该系统采用新型的主结构和最大功率点跟踪(MPPT)控制策略，具有升压效率高，输出电压稳定等特性，在电动汽车换电站的应用中具有其独特优点。 提出应用于电动汽车换电站的光伏发电接入系统的设计方案。该方案在系统主结构上采用新型的Z-Source变换器，在光伏阵列MPPT控制上采用基于系统输出电流的控制策略。分别对系统光伏发电模块和三相PWM整流模块的结构进行介绍，并对各模块的控制策略进行分析。 对新型Z-Source变换器进行理论分析与仿真验证。针对传统Boost变换器升压效率低、输出电压有限可能导致光伏系统的输出电压达不到电动汽车换电站直流母线电压要求的问题，提出在光伏系统DC/DC环节采用新型Z-Source变换器。对比于传统Boost变换器，分别从拓扑结构、工作原理、升压因子等方面对两者进行理论对比研究及仿真对比分析，仿真结果验证了理论分析的正确性。 对基于系统输出电流的MPPT控制策略进行理论分析与仿真验证。针对电动汽车换电站存在电压稳定的直流母线这一特点，提出一种新颖的基于系统输出电流的光伏发电MPPT控制策略，该控制策略能够在保证光伏系统的输出电压恒定的前提下，同时实现对光伏阵列的MPPT控制。分析了该控制策略的工作原理，并与传统控制方法进行对比仿真，仿真结果验证了该控制策略的可行性。 系统总体建模与仿真。分别对系统的光伏电池阵列、Z-Source变换器、PWM整流器进行参数计算和建模仿真，在此基础上建立系统的整体模型并进行仿真分析，仿真结果验证了所提出系统的正确性、可行性。 |
| 作者： | 李远松 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 罗隆福 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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