收藏本站
《温州大学》 2016年
加入收藏

交流微电网中电动汽车充放电系统的研究

高秀梅  
【摘要】:近年来,汽车工业迅速发展,汽车的使用量急剧增加,正是因为如此,全球化石燃料的消耗和汽车尾气的排放量也迅速增加,加速了全球性的能源危机和环境污染。为了解决上述问题,专家们提出以电动汽车代替汽车在出行方面的作用。然而,电动汽车的分布特性和移动特性使电动汽车具有较高的充放电电压的要求。因此,对电动汽车充放电系统进行有效的管理是很有必要的,它能提高可再生能源的利用率。电动汽车中电力电子器件的使用,会给充放电系统带来大量谐波,而谐波会造成正弦波畸变,使电能质量下降。为了减少谐波对电动汽车的影响,本文研究了三相电压型PWM变换器和双向buck/boost变换器的拓扑结构,并建立了微电网中电动汽车充放电系统的数学模型。在传统控制策略的基础上,引入了SVPWM控制和模糊PI控制,实现了能量在电网与电动汽车之间的双向流动,提高了系统的功率因数,增加了系统的稳定性。此外,LCL滤波器对高频谐波的抑制作用较强,本文在三相电压型AC/DC变流器前端加入了LCL滤波器,有效地抑制了电动汽车对电网系统的谐波影响。同时也在双向buck/boost变换器与电池之间加入了LCL滤波器,提高了AC/DC变换器所产生的直流电压,减小了电池的充电电流纹波。为了验证前面提出的充放电控制系统的有效性,本文基于matlab/simulink软件建立了仿真模型,并将仿真的结果与计算的结果进行了对比,研究发现:系统的仿真结果与预期效果相一致,该充放电系统能有效的减小系统谐波和电池充电纹波,提高功率因数和电池充电电压,实现能量的双向流动。最后,搭建了系统的硬件电路,并进行了实验,实验结果表明:系统的可靠性好,能实现快速充电,且响应速度较快。
【关键词】:电动汽车 充放电系统 变换器 模糊控制 LCL滤波器
【学位授予单位】:温州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U469.72
【目录】:
  • 摘要3-5
  • ABSTRACT5-10
  • 第一章 绪论10-14
  • 1 课题研究背景和意义10
  • 2 研究现状10-13
  • 3 研究内容13-14
  • 第二章 电动汽车基本原理14-18
  • 1 混合动力汽车原理14
  • 2 HEV结构14-16
  • 2.1 串联式混合动力电动汽车14-15
  • 2.2 并联式混合动力电动汽车15
  • 2.3 串并联混联式混合动力汽车15-16
  • 3 插入式混合动力汽车(PHEV)结构16-17
  • 4 小结17-18
  • 第三章 双向DC/DC变流器18-32
  • 1 双向DC/DC变换器的拓扑结构及数学模型18-23
  • 1.1 双向DC/DC变换器的拓扑结构18-19
  • 1.2 双向DC/DC变换器的数学模型19-23
  • 2 双向DC/DC侧的LCL滤波器23-25
  • 3 双向DC/DC变流器控制策略25-32
  • 3.1 双向DC/DC变流器的控制方案25-29
  • 3.2 模糊控制器29-32
  • 第四章 三相电压型AC/DC变流器32-42
  • 1 三相电压型AC/DC变流器的工作原理及数学模型32-35
  • 1.1 双向三相桥式AC/DC变流器的工作原理32-33
  • 1.2 双向三相桥式AC/DC变流器的数学模型33-35
  • 2 电网和充放电系统的稳定性分析[40-50]35-42
  • 2.1 系统的整体控制策略35-37
  • 2.2 d-q坐标系的解耦控制37-39
  • 2.3 模糊控制39-42
  • 第五章 系统仿真及仿真结果分析42-56
  • 1 双向桥式AC/DC变流器系统的仿真模型42-45
  • 1.1 三相静止坐标系与两相旋转坐标系转换的仿真模块42-43
  • 1.2 双向AC/DC变换器的控制系统仿真模型43-45
  • 2 双向DC/DC变换器的仿真模型45-46
  • 3 仿真结果分析46-54
  • 4 小结54-56
  • 第六章 电动汽车充放电模块设计56-66
  • 1 充放电系统模块总体结构56-58
  • 2 硬件电路设计58-66
  • 2.1 原件选型58-61
  • 2.2 辅助电源模块设计61-62
  • 2.3 电压检测电路设计62-63
  • 2.4 电流检测电路设计63-64
  • 2.5 IGBT驱动电路64-65
  • 2.6 过温保护电路设计65-66
  • 第七章 实验设计与结果分析66-78
  • 1 试验目的与方案66
  • 2 实验设计与结果分析66-75
  • 3 AC/DC变流器试验结果分析75-76
  • 4 本章小结76-78
  • 第八章 总结与展望78-80
  • 参考文献80-84
  • 致谢84-86
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参研的项目86

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵清,徐衍亮,安忠良,许家群,齐瑞贵;电动汽车的发展与环境保护[J];沈阳工业大学学报;2000年05期
2 章超,易家玉;全球电动汽车发展迅猛[J];大众用电;2000年09期
3 章超;开发电动汽车市场前景广阔[J];大众用电;2000年09期
4 ;戴-克公司第四代电动汽车[J];重型汽车;2000年04期
5 ;电动汽车是中国汽车业赶超发达国家的重要切入点[J];电器工业;2001年12期
6 徐新明;环保电动汽车时代谁执牛耳[J];发明与革新;2001年04期
7 焦庆丰;电动汽车前景广阔[J];大众用电;2001年03期
8 刘茂理;云南需要电动汽车[J];云南交通科技;2001年01期
9 丛晓杰;电动汽车:推动世界的绿色动力[J];中国石油;2001年09期
10 豪彦;21世纪世界汽车工业发展趋势(三)——电动汽车[J];汽车与配件;2001年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋翔;;电动汽车是未来的趋势[A];重庆汽车工程学会2008年学术会议论文集[C];2008年
2 贾爱芹;;浅谈电动汽车推广的实现途径[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年
3 张梦洁;田令;;电动汽车的发展现状及趋势研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年
4 伦景光;;电动汽车在中国的发展前景[A];科技进步与学科发展——“科学技术面向新世纪”学术年会论文集[C];1998年
5 张梦洁;田令;;电动汽车的发展现状及趋势研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会暨2006年省汽学会理事会议资料[C];2006年
6 张炳力;赵韩;;贯彻“汽车新政”加快安徽电动汽车工业的发展[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
7 张杰;;电动汽车发展需要更多“绿灯”[A];西南汽车信息:2013年第7期(总第328期)[C];2013年
8 姚勇;刘林生;顾健辉;陈林;李科江;赵晓;;电动汽车发展对配电网的影响及对策[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年
9 蒋惠琴;欧万彬;鲍健强;叶瑞克;;电动汽车:引领城市低碳交通的未来[A];生态城市建设与生态危机管理——中国未来研究会2010年学术年会论文集[C];2010年
10 李晓勤;鲁植雄;逄小凤;;浅述电动汽车的研究现状与发展趋势[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者陈兴安;电动汽车引领奥运时尚[N];中国经营报;2002年
2 贾俊国;公司推动电动汽车发展试点实施方案座谈会在上海召开[N];国家电网报;2007年
3 孙逢春;助推电动汽车发展意义重大[N];国家电网报;2007年
4 本报记者 葛胜征;奥运会 世博会重点采购电动汽车[N];政府采购信息报;2007年
5 本报记者 刘辉李层;发展电动汽车 国网抢得先机[N];中国电力报;2007年
6 记者 张静;电动汽车产业发展论坛召开[N];经济日报;2009年
7 孙萌萌;工信部召集各方落实电动汽车政策[N];人民政协报;2009年
8 本报实习记者 杨冬;电动汽车能否顺利驶入“产业化时代”[N];中国知识产权报;2009年
9 柯芸;应加快建立电动汽车研发支撑体系[N];中国高新技术产业导报;2008年
10 本报记者 张凤宇;电动汽车中国汽车业的新机遇[N];中国信息报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡超;电动汽车无线供电电磁耦合机构能效特性及优化方法研究[D];重庆大学;2015年
2 张虹;考虑电动汽车聚合站的主动配电网动态优化调度[D];华北电力大学;2015年
3 刘瑜俊;电动汽车储能特性及其配置方法研究[D];东南大学;2015年
4 强浩;计及无线充电的电动汽车对电网的影响研究[D];东南大学;2015年
5 刘哲;电力系统概率风险评估研究及其应用[D];天津大学;2014年
6 宫大庆;电动汽车行业物流资源优化配置的关键问题研究[D];北京交通大学;2015年
7 杨君超;电动汽车项目发展管理及预测研究[D];华北电力大学(北京);2016年
8 饶娆;电动汽车充放电优化及利益链协调研究[D];华北电力大学(北京);2016年
9 毛亮亮;电动汽车永磁同步电机电流分段优化控制策略研究[D];哈尔滨理工大学;2016年
10 刘晓飞;电动汽车V2G系统及充放电控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 寇凌峰;电动汽车大规模接入对电网的影响分析[D];华北电力大学(北京);2011年
2 黄润;电动汽车入网对电网负荷影响的研究[D];上海交通大学;2012年
3 杨俊秋;电动汽车充放电容量预测及控制策略的优化研究[D];北京交通大学;2012年
4 薛红红;电动汽车与电网互动技术之协调充电策略探究[D];华中师范大学;2012年
5 许恬;我国当前电动汽车潜在消费者的识别与消费行为研究[D];武汉理工大学;2012年
6 唐升卫;电动汽车有序充电研究[D];湖南大学;2012年
7 王传能;电动汽车换电站优化规划研究[D];华北电力大学;2012年
8 张晨曦;电动汽车入网技术及社会综合效益研究[D];浙江大学;2013年
9 何清晨;适用于城市通勤的个人电动汽车设计与研究[D];清华大学;2012年
10 张敏;计及规模化电动汽车充放电负荷的配电网效能分析[D];华北电力大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026