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飞轮电池在电动汽车电源系统中的应用研究
| 论文题名： | 飞轮电池在电动汽车电源系统中的应用研究 |
| 关键词： | 飞轮电池;电动汽车;永磁同步电机;数学模型;充放电控制 |
| 摘要： | 作为一种机械储能装置，飞轮电池因其诸多优点可以应用到很多领域。本课题将飞轮电池应用于电动汽车中，对飞轮电池的充放电控制进行了研究。当电动汽车加速时，飞轮电池和蓄电池共同放电，以满足电动汽车的峰值功率需求；电动汽车制动时，飞轮电池工作在充电状态回收大部分制动能量，以减小回馈能量对蓄电池的大电流冲击。 本文首先对飞轮电池及其在国内外的发展现状进行了分析。根据电动汽车的功率需求特点，将由飞轮电池和蓄电池组成的复合电源应用于电动汽车中。在分析飞轮电池的充放电数学模型基础上，确定了飞轮电池的充放电控制策略。飞轮电池充电时，采取转子磁场定向的矢量控制策略对飞轮电池的永磁同步电机进行控制，以保证充电的快速性；飞轮电池放电时，采取电压外环电流内环的控制策略对发电机输出的交流电进行整流控制，以输出稳定的直流电压。 在理论分析的基础上，对飞轮电池的充放电控制系统进行了软硬件设计。详细说明了主电路的器件选型，并以微控制器dsPIC30F3011为核心，依次对控制电路中的电压及电流检测电路、保护电路、光电编码器调理电路等进行了设计。软件设计部分给出了主程序和子程序的流程图及软件设计思路。 最后，对飞轮电池充放电控制系统进行了仿真和实验研究。结果表明，通过对飞轮电池进行快速、稳定的充放电控制，可以有效减小电动汽车中峰值功率对蓄电池的电流冲击，能够对蓄电池进行保护。 |
| 作者： | 周海涛 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 王兴贵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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