【摘要】：隨著新能源電動汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,光伏發(fā)電技術(shù)和現(xiàn)代電力電子技術(shù),受到了研究者們越來越多的關(guān)注。太陽能作為一種新能源的典型代表,因具有清潔、資源豐富和能量巨大的優(yōu)勢,而深受人們的青睞。電動汽車光伏充電樁系統(tǒng)是一項利用太陽能資源的重要應(yīng)用,太陽能電池作為光伏充電樁系統(tǒng)能量來源的主要設(shè)備,其性能的優(yōu)劣決定著充電樁系統(tǒng)是否能夠高質(zhì)量、穩(wěn)定的輸出電能。本文主要圍繞電動汽車光伏充電樁系統(tǒng)控制策略和充電管理兩方面進(jìn)行深入研究,設(shè)計了三種新型DC-DC變換器電路和充電管理系統(tǒng),主要研究內(nèi)容如下:針對傳統(tǒng)的電動汽車光伏充電樁DC-DC變換器電路存在的缺點進(jìn)行改進(jìn)研究,進(jìn)而設(shè)計了一種改進(jìn)型Buck變換器電路,有效的實現(xiàn)了ZCS導(dǎo)通、ZVS關(guān)斷,較好的改善了開關(guān)管損耗問題;一種新型高升壓比Boost變換器電路,利用開關(guān)電感技術(shù),很好的提高了電路的升壓能力和工作效率;一種新型寬增益Buck-Boost變換器電路,嵌入LC諧振電路,較好的實現(xiàn)了電路的寬增益和負(fù)載動態(tài)特性。同時利用MATLAB/Simulink仿真工具完成三種新型電路結(jié)構(gòu)的建模,分析了新型電路結(jié)構(gòu)的工作原理以及各個元器件參數(shù)的理論計算和選型,并在開環(huán)模式下完成電路的仿真實驗,仿真結(jié)果與傳統(tǒng)的DC-DC變換器電路以及相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了對比,驗證了新型電路結(jié)構(gòu)理論分析的正確性和可行性。同時,針對電動汽車充電管理系統(tǒng)進(jìn)行了研究,本文利用基于Android的嵌入式操作系統(tǒng),Cortex-A9系列工業(yè)級ARM處理器,支持電容觸摸屏操作功能的Exynos4412開發(fā)板,設(shè)計了一種新型的電動汽車充電管理系統(tǒng)。文中詳細(xì)介紹了充電管理系統(tǒng)的設(shè)計方法和具體功能,其中主要包括窗口函數(shù)的設(shè)計,充電實時數(shù)據(jù)的傳輸和解析,交叉編譯以及內(nèi)核移植等。通過本地方法調(diào)用JNI,完成對RS485串口通信驅(qū)動的開發(fā),并且制定了相應(yīng)的串口通信傳輸協(xié)議,可以有效的傳輸充電數(shù)據(jù)以及充電指令,從而對整個充電過程進(jìn)行有效的管理。最后,搭建了小功率電動汽車光伏充電樁系統(tǒng)實驗平臺,并在該平臺上進(jìn)行實驗測試,測試分析了電動汽車光伏充電樁系統(tǒng)的輸出波形,充電效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。實驗測試結(jié)果表明:利用光伏發(fā)電技術(shù)、直流變換器技術(shù)和Android嵌入式開發(fā)技術(shù)研制的小功率電動汽車光伏充電樁系統(tǒng)樣機具有電路控制簡單、寬增益、高效率的特點。充電樁接口符合國家頒布的對電動汽車充電指標(biāo)的最新要求,本系統(tǒng)設(shè)計對電動汽車光伏充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和推廣,有一定的啟發(fā)意義,具有較高的實際應(yīng)用價值。
【圖文】：

量是人類消耗能量的六千倍。同時，作為太陽能電池的主要原源也相對的比較豐富[10]。量的轉(zhuǎn)換過程簡單：光伏發(fā)電系統(tǒng)在能量轉(zhuǎn)換過程中，可直接將中間過程的能量損失(如光能轉(zhuǎn)換為熱能、熱能轉(zhuǎn)換成機械能、不存在機械的磨損造成的能量損耗。同時，在光伏發(fā)電過程中不染物，是最為清潔的能源[10]轉(zhuǎn)換形式之一。裝方便：整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的各個子模塊部分可實現(xiàn)模塊化的設(shè)合的需求，設(shè)計太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)功率的大小，具有結(jié)構(gòu)簡運輸安裝和調(diào)試的特點。用壽命長：太陽能電池性能穩(wěn)定可靠、安全性較高，其使用壽命簡單的維護(hù)，光伏發(fā)電系統(tǒng)就可實現(xiàn)長期的使用，使用性價比太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的諸多優(yōu)點，光伏發(fā)電不僅較早的應(yīng)用到且未來將會越來越多的運用到電動汽車光伏充電樁領(lǐng)域，如圖電樁系統(tǒng)現(xiàn)實生活中具體應(yīng)用場景。光伏發(fā)電將會成為世界未，也將會對未來社會的發(fā)展做出十分重要的貢獻(xiàn)。

圖 2-2 大型電動公交汽車儲能電池組自動換電站方式于動力電池組容量和充電基礎(chǔ)設(shè)施等條件的限制，電動汽車能量的瓶頸問題。由于無線充電技術(shù)的發(fā)展，可以解決傳統(tǒng)的傳導(dǎo)式電損耗問題，將逐漸發(fā)展成為電動汽車充電領(lǐng)域新型的充電方式線電力輸送技術(shù)[30-31]，無線電力傳送也被稱無線能量的傳輸，主、微波、電磁共振等技術(shù)實現(xiàn)非接觸式電力的高效能量傳輸。無線充電技術(shù)雖然具有方便、快捷的優(yōu)點，但目前仍處于研發(fā)和汽車充電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大功率無線充電技術(shù)的實例化方面還需要進(jìn)行但作為未來相對靈活的充電方式，進(jìn)行早期的探索是很有必要的備的成本較高，實現(xiàn)大功率電磁轉(zhuǎn)換，能量損耗方面也面臨著很電技術(shù)的不斷發(fā)展和技術(shù)改進(jìn)，同時結(jié)合我國智能電網(wǎng)的建設(shè)，動汽車充電服務(wù)方面不斷的應(yīng)用，將能在很大程度上滿足我國電性發(fā)展的需要。
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U491.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2646361