【摘要】：在倡導(dǎo)綠色出行的現(xiàn)代社會生活中,為了避免汽車尾氣的污染排放,電動汽車逐漸走進(jìn)了人們的生活,成為日常出行的必備。目前在市場上流行的電動汽車主要電力來源是電網(wǎng),要想長距離行駛必須能夠滿足電力不足時隨時充電,而制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵也就因?yàn)槌潆娤拗七@個原因,在倡導(dǎo)增加充電樁數(shù)量的同時,本文提出了一種新的思想,即用光伏發(fā)電與充電樁連接,一方面為了緩解電網(wǎng)的壓力,另一方面為了在邊遠(yuǎn)不發(fā)達(dá)地區(qū)行駛的電動汽車提供方便。光伏發(fā)電是利用光伏半導(dǎo)體將太陽能通過光生伏打效應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電形式,是太陽能應(yīng)用最廣泛的一種形式,其可以獨(dú)立作為一個系統(tǒng)發(fā)電,又可以與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電,具有非常廣闊的發(fā)展前景然。建設(shè)電動車光伏充電單元對今后的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變和汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級意義非常重大�；谶@一問題為基礎(chǔ),提出了小型光伏充電樁的設(shè)計。其基本原理是應(yīng)用光伏陣列把太陽能轉(zhuǎn)化為電能對充電樁的供電,使得電動汽車能夠快速高效充電。本設(shè)計的主要思想是對太陽能通過DC/DC變換器升壓到直流母線實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤,滿足最大功率輸出的要求,充電樁系統(tǒng)通過從直流母線上獲取所需要的電能,來滿足用戶需求,當(dāng)陰雨天氣時,不能滿足供電需要,則電動車從電網(wǎng)獲取少量電能,以滿足正常供電。實(shí)驗(yàn)設(shè)計中,根據(jù)日照所在地的地理環(huán)境條件,根據(jù)光伏充電樁原理和電動車的充電方式,選擇了6塊250W的光伏電池板進(jìn)行串聯(lián)供電,為一塊容量為60V/120Ah的電動車蓄電池進(jìn)行充電。論文首先對光伏充電樁系統(tǒng)整體進(jìn)行了設(shè)計研究,先對光伏電池和蓄電池的類型進(jìn)行了分析、比較和選擇,對選擇的光伏板進(jìn)行了Matlab/Simulink仿真,掌握了其基本輸出特性,對車載動力電池進(jìn)行了充電策略的選擇。之后以STM32單片機(jī)為控制核心,對整個系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計,包括系統(tǒng)整體的設(shè)計、光伏陣列的設(shè)計、整流電路的設(shè)計和充電電路的設(shè)計,并對每一部分進(jìn)行了參數(shù)選擇,以及軟件流程的設(shè)計。本文最后對之前設(shè)計時采用的最大功率跟蹤的Boost變換器、VIENNA整流器和全橋變換器進(jìn)行了Matlab/Simulink仿真,驗(yàn)證其在實(shí)驗(yàn)設(shè)計的合理性,了解其電流電壓輸出規(guī)律。之后對整個光伏充電樁系統(tǒng)進(jìn)行了搭建并進(jìn)行了充電測試。
【圖文】：

（b） 離網(wǎng)光伏充電樁系統(tǒng)圖 1-1 光伏充電樁系統(tǒng)組成型光伏充電樁是依靠光伏發(fā)電和電網(wǎng)供電兩種方式進(jìn)行電能的達(dá)，日照時間不長的地區(qū)。離網(wǎng)型光伏充電樁的電能來源全部便、不受電網(wǎng)限制和成本較低等特點(diǎn)，在日照時間足夠、遠(yuǎn)離伏充電樁的研究現(xiàn)狀內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀際范圍內(nèi)最早使用光伏充電樁的是日本[5]，他們早期是對帶電與汽車的充電區(qū)別主要在于充電功率的區(qū)別，所以光伏充電從有經(jīng)歷太長時間，之后光伏充電樁的的發(fā)展就一直停留在市區(qū)固進(jìn)展，直到英國首次建立了一個在高速公路上的光伏充電，這的可靠性。技術(shù)在不斷發(fā)展，隨處可見的充電樁為電動汽車出南建設(shè)了一個即充即行的光伏高速公路，不需要儲能，直接利用

（a） 小功率電動汽車 （b）大功率電動汽車圖 1-2 電動汽車類型圖市場中像比亞迪等這類電動汽車的續(xù)航能力強(qiáng)，，完全可以代替燃油汽車進(jìn)行出行[14]。在調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)了一種小型的家用電動汽車類型，如上圖（a），續(xù)航能力不是很大，但是能夠滿足正常人們的生活需求，如果人們?nèi)粘３鲂芯嚯x不是很遠(yuǎn)，完全可以代替功率較大的電動汽車，避免資源的浪費(fèi)。其汽車的主要配置如表 1-1 所示：表 1-1 汽車配置參數(shù)特性數(shù)據(jù) 參數(shù)外形尺寸 23050*1450*1550整車裝備質(zhì)量 650kg最高車速 55km/h電池容量 60V120AH續(xù)航里程 100-120km電機(jī)功率 4000w
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM615

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本文編號：2592091