电动汽车中超级电容及变换器的研究汇编

1、电动汽车中超级(choj)电容及 DC/DC变换器的研究 答辩人：王小虎 班级(bnj)：物理10-2班 指导老师：周明东共十七页课题(kt)意义 随着社会的发展和工业化的不断推进，环境问题越来越成为人们关注的焦点问题。传统的以汽油为燃料的汽车会产生大量的尾气，对大气污染非常严重，电能作为清洁能源如果可以大规模的应用在汽车上，不仅可以减轻污染，也可以在一定程度上缓解资源紧张问题。 目前见到的电动汽车主要(zhyo)是混合动力汽车，储能装置主要(zhyo)有蓄电池和超级电容两部分。通过DC/DC变换器等功率变换装置转换成符合要求的直流电或交流电供给负载使用，以完成整个车辆的运行。共十七页一、超级

2、(choj)电容电容量大:超级电容器采用活性炭粉与活性炭纤维作为可极化电极，与电解液接触的面积大大增加，根据电容量的计算公式，那么两极板的表面积越大，则电容量越大。充放电寿命很长：可达500 000次，或90 000小时，而蓄电池的充放电寿命很难超过1 000次。充电迅速：可以数十秒到数分钟内快速充电。安全系数高：超级电容器用的材料是安全的和无毒的，而铅酸蓄电池、镍镉蓄电池均具有毒性。大电流：可以任意并联使用来增加电容量，如采取均压后，还可以串联使用。.可以提供很高的放电(fng din)电流（如2700F的超级电容器额定放电(fng din)电流不低于950A，放电(fng din)峰值电流

3、可达1680A），一般蓄电池通常不能有如此高的放电电流一些高放电电流的蓄电池在如此高的放电电流下的使用寿命将大大缩短。1.1 超级电容的优良特性共十七页1.2 电动汽车动力系统框图(kungt)共十七页1.3 超级(choj)电容原理简介双电层超级(choj)电容器结构图超级电容等效电路图共十七页1.4 超级(choj)电容的simulink 模型超级(choj)电容的simulink 模型共十七页1.5 超级电容simulink 模型(mxng)的仿真 循环(xnhun)等功率放电充电曲线 电压变化曲线SOC 值变化曲线 电流变化曲线T=25Vmax=1.4VVmin=0.8VSOC初=0.

4、8共十七页二、DC/DC变换器复合电源系统中，DC/DC 变换器是复合电源系统能量管理的关键部件。由于超级电容和蓄电池充放电特性不同，超级电容的工作电压变化较大，需要DC/DC 变换器与蓄电池连接，保证蓄电池和超级电容能够在电压不同的情况下，可以有效的进行能量流动(lidng)，从而最大限度的发挥复合电源的优势。共十七页2.1、Boost升压(shn y)电路 Boost为升压变换器。当开关管开通时，Ui通过(tnggu)L与S向电容和R充电，电感L中的电流增加；当开关管关断时，Ui与L同时向负载R与电容C充电，电感L与D中的电流由最大值减小，如果减到零值，则为电流断续工作方式，减到某一正值后

5、上升，则为电流连续工作方式。 图2 Boost电路图3 导通时的电路结构图4 截止时的电路结构由于占空比D1,所以该电路实现了升压。共十七页 2.2 DC/DC变换器电路(dinl)的确定电路的确定(qudng) 变换器采用Boost升压电路。 图6 Boost电路图 为供给汽车使用，将电压升压至375V左右，比较合理。 供电系统框图共十七页主要参数的确定(qudng)（1）储能(ch nn)电感L的确定（2）滤波电容C的确定（3）开关管的选择 开关管选为IGBT,工作频率设为10kHz，在Multisim中选为IRGBC30F 。（4）二极管的选择在Multisim中二极管选为IN4007G

6、B 。2.3 变换电路主要参数的确定共十七页2.4 在Multisim中的仿真(fn zhn)在Multisim中的电路(dinl)模型图8 Boost电路在Multisim中的仿真模型D=0.7f=10kHz共十七页输出电压(diny)的波形图9 输入电压为100V时的输出电压波形共十七页输出(shch)电压的波形图10 在输入电压为85V时的输出(shch)电压波形：图11 在输入电压为120V时的输入电压的波形共十七页总结(zngji) 在传统能源大量使用、能源危机日益显现的时代，新能源的开发与利用显得尤为重要。超级电容电动汽车系统以其高效洁净无污染、功率密度大等特点，越来越受到人们的青

7、睐，有着广阔(gungku)的发展前景。 超级电容是一种非常具有应用前景的新型能源，本文对超级电容的结构功能特性及配套的DC/DC变换器进行了研究，并通过模型的建立与仿真， 验证了超级电容的充放电特性，为超级电容的应用提供了参考。共十七页 谢谢(xi xie)！共十七页内容摘要电动汽车中超级电容及 DC/DC变换器的研究。随着社会的发展和工业化的不断推进，环境问题越来越成为人们关注的焦点问题。通过DC/DC变换器等功率变换装置转换成符合要求的直流电或交流电供给负载使用，以完成整个车辆的运行(ynxng)。充电迅速：可以数十秒到数分钟内快速充电。安全系数高：超级电容器用的材料是安全的和无毒的，而铅酸蓄电池、镍镉蓄电池均具有毒性。二、DC/DC变换器。