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太阳能电动车双向四端口模型研究
| 论文题名： | 太阳能电动车双向四端口模型研究 |
| 关键词： | 光伏电动车;四端口变换器;能量管理;拓扑结构;模式判断 |
| 摘要： | 近年来，全球能源危机日益严重，在“双碳”政策的指引下，新能源汽车的发展备受关注。光伏电动车将光伏（PV）发电技术应用到电动汽车中，实现了清洁能源的有效利用，延长了电动汽车的续航里程。然而由于光电转换效率低、电路集成度低及蓄电池（BAT）比能量低等问题，导致光伏电动车发展受限。为了最大限度地利用太阳能，提高电路集成度，延长蓄电池使用寿命，从而延长其续航里程。本文提出了一种新型四端口变换器模型，通过引入超级电容（SC），优化光伏电动车的整体性能。主要研究内容归纳如下： 1）基于光伏电动车供电原理，设计了四端口变换器的能量管理原则及拓扑结构，给出了十种工作模式并逐一分析。在此基础上，对光伏电动车各供电部分进行了原理分析并选型。结合光伏电动车运行状态，对四端口变换器模型控制系统进行设计，包括光伏电池最大功率输出控制、蓄电池充放电控制、超级电容充放电控制、负载稳压控制和负载回馈制动五个部分。 2）通过检测光照强度和温度预测出光伏电池输出功率的方法，解决了四端口变换器模式判断的问题。利用Simulink 对四端口变换器各模式进行仿真分析，验证了其拓扑结构及控制系统的有效性，即在光伏电动车稳定运行的情况下，蓄电池和超级电容构成的复合储能系统能够快速地平衡光伏端口和负载端口间的能量差。 3）根据光伏电动车运行要求，对变换器硬件电路中各元器件参数进行计算选型，完成了硬件电路设计及软件编译工作。搭建了模拟光伏电动车运行环境的实验平台，实验结果验证了该四端口变换器的可行性。 |
| 作者： | 刘静辉 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 梁永春;靳健欣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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