【摘要】：近年來,一方面由于石油、煤炭等化石燃料的大量使用,霧霾、尾氣污染、溫室效應等環(huán)境問題日益加��；另一方面由于世界各國政府推出新能源電動車的各項支持和補貼政策,電動汽車已成為未來新能源領域發(fā)展的重中之重,因此電動車太陽能充電站的研究將在以后的發(fā)展中具有重要的實用價值。本文以校園電瓶車為研究對象,設計了一個電動車太陽能充電站智能控制系統(tǒng),其主要功能有兩個：一是光伏組件給電動車或儲能裝置充電,二是儲能裝置給電動車充電,主要工作如下：1)研究了電動汽車和太陽能光伏發(fā)電技術的發(fā)展和應用,并分析了離網太陽能供電系統(tǒng)的組成,提出了無人駕駛電動車太陽能智能充電站系統(tǒng)的總體設計方案,采用基于DSP的軟件控制與PWM的硬件控制相融合,并分模塊闡述設計過程。2)根據整體方案和技術指標,計算了系統(tǒng)所需光伏組件和儲能蓄電池的參數(shù),包括所需太陽能電池板數(shù)量、串并聯(lián)方式以及蓄電池的容量。在此基礎上,完成了系統(tǒng)的硬件設計,主要包括充放電及驅動模塊、系統(tǒng)電源模塊、DSP最小系統(tǒng)模塊及外圍電路和采集控制模塊,并進行了各模塊的PCB制版及調試。3)基于CCS4.12軟件開發(fā)環(huán)境,采用C語言完成了系統(tǒng)的軟件設計。分析了蓄電池的充放電原理及常用的充電方法,設計了蓄電池的充放電流程,并詳述了三階段充電管理流程；分析了最大功率追蹤原理及幾種常見MPPT算法,設計了一種優(yōu)化的變步長擾動觀察法,以使得能最大效率利用太陽能電池組件轉化的電能。4)基于以上研究,搭建了充放電原理樣機,對系統(tǒng)各模塊進行了軟硬件調試,對系統(tǒng)的PWM驅動進行測試和分析。利用人工模擬光伏陣列輸出信號,測試了系統(tǒng)主電路的充放電性能,驗證了主電路在斷續(xù)模式下的輸出穩(wěn)定性,從而保證了該系統(tǒng)的可行性。
[Abstract]:In recent years, on the one hand, due to oil, coal and other fossil fuels used in a large number of, haze, tail gas pollution, Greenhouse Effect and other environmental problems are increasingly aggravated; On the other hand, due to the various support and subsidy policies of the governments of various countries in the world to launch new energy electric vehicles, electric vehicles have become the most important part of the development of new energy fields in the future. Therefore, the research of electric vehicle solar charging station will have important practical value in the future development. In this paper, an intelligent control system for solar charging station of electric vehicle is designed. The main functions of the intelligent control system are as follows: one is photovoltaic module to charge electric vehicle or energy storage device, the other is energy storage device to charge electric vehicle. The main work is as follows: 1) the development and application of electric vehicle and solar photovoltaic power generation technology are studied, the composition of off-grid solar power supply system is analyzed, and the overall design scheme of solar intelligent charging station system for driverless electric vehicle is put forward. The software control based on DSP is combined with the hardware control of PWM, and the design process is described. 2) according to the overall scheme and technical index, the parameters of photovoltaic module and energy storage battery are calculated. Includes the number of solar panels required, series-parallel mode and battery capacity. On this basis, the hardware design of the system is completed, including charge / discharge module and drive module, system power module, DSP minimum system module, peripheral circuit and acquisition control module. The PCB plate-making and debugging of each module are carried out. 3) based on the CCS4.12 software development environment, the software design of the system is completed with C language. The charging and discharging principle and common charging methods of battery are analyzed, the charging and discharging flow of battery is designed, and the three-stage charge management flow is described, and the principle of maximum power tracing and several common MPPT algorithms are analyzed. Based on the above research, a prototype of charging and discharging principle is built, and the software and hardware of each module of the system are debugged. Test and analyze the PWM driver of the system. The charge-discharge performance of the main circuit of the system is tested by using artificial analog photovoltaic array output signal, and the output stability of the main circuit in the intermittent mode is verified, thus ensuring the feasibility of the system.
【學位授予單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U491.8

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本文編號：2179248