含光伏電源電動汽車充電站的設(shè)計與仿真研究

【摘要】： 汽車工業(yè)的發(fā)展為滿足人們生活流動性的需求做出了重大貢獻,同時也給社會帶來了全球變暖、大氣污染、石油資源枯竭等重大問題。電動汽車是能夠取代傳統(tǒng)汽車的清潔交通工具,它將是解決當(dāng)前重大問題的一個有效選擇,而充電站對確保電動汽車在大范圍內(nèi)靈活運行是十分必要的,電動汽車充電站不僅要為電動汽車補充能量,同時也是電動汽車與電網(wǎng)的接口,因此,電動汽車充電站建設(shè)是當(dāng)前電動汽車產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵所在。 本文的研究工作是結(jié)合合肥供電公司提出電動汽車充放電站相關(guān)基礎(chǔ)理論研究課題而展開的,以支持合肥市范圍內(nèi)電動汽車充電站建設(shè)的標(biāo)準化。針對含光伏電源的電動汽車充電站,本文研究光伏電源與充電站建設(shè)的一體化設(shè)計方案。本文以MATLAB/SIMUlink仿真平臺和電能質(zhì)量分析儀為研究工具,在電動汽車充電站的設(shè)計方案與其接電網(wǎng)運行時的影響方面進行了系列的仿真分析與探討,同時測試分析合肥市18路純電動公交專用充電站運行時的諧波數(shù)據(jù),為實際充電站建設(shè)提供參考。本文所涉及的主要研究工作內(nèi)容如下： 1.含光伏電源的電動汽車充電站設(shè)計方案。 對電動汽車國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及電動汽車充電站建設(shè)的必要性方面進行調(diào)研；討論光伏電源與充電站建設(shè)一體化的意義；闡述含光伏電源條件下電動汽車充電站的設(shè)計方案及其對應(yīng)的能量流動方式。 2.研究PV陣列的構(gòu)成及其輸出特性。 簡要介紹了PV陣列的原理及兩種典型數(shù)學(xué)模型,包括基于理想光伏電池等效電路模型和亞利桑那州立大學(xué)給出的ASUPVD數(shù)學(xué)模型；以ASUPVD模型為研究對象進行MATLAB仿真分析與計算,得出不同溫度和光照條件下的PV陣列P-V和I-V曲線；分析PV陣列最大功率輸出控制策略并編程計算。 3.研究含光伏電源的電動汽車充電站光伏供電系統(tǒng)。 簡要介紹鉛酸電池的工作原理及其充電方式；完成一定要求下的PV陣列和儲能系統(tǒng)的容量計算；針對兩種典型的光伏電源并網(wǎng)控制策略進行仿真分析。 4.討論電動汽車充電機的工作特性。 簡要介紹電動汽車充電機的構(gòu)成；結(jié)合電動汽車充電機的結(jié)構(gòu)分析討論其高頻功率變換器環(huán)節(jié),并給出仿真結(jié)果；利用MATLAB/SIMUlink仿真平臺搭建充電機的仿真模型；討論電動汽車充電機運行對電力系統(tǒng)的影響。 5.研究電動汽車充電站接入點的電能質(zhì)量。 簡單介紹電能質(zhì)量研究對象與計算；建立充電站的MATLAB/SIMUlink仿真模型；分析不同條件下電動汽車充電站接電網(wǎng)運行時對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響；測試處理合肥市18路純電動公交專用充電站的諧波數(shù)據(jù)；針對實際充電站可能引起的諧波問題提出治理方案。 【關(guān)鍵詞】：電動汽車 充電站 光伏 電能質(zhì)量
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM910.6;U473
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 背景與意義8-10
• 1.1.1 電動汽車的發(fā)展8-9
• 1.1.2 電動汽車充電站研究狀況9-10
• 1.2 課題來源10
• 1.3 本文所做的工作10-12
• 1.3.1 研究內(nèi)容10
• 1.3.2 研究方法10-12
• 第二章 含光伏電源的充電站方案設(shè)計12-18
• 2.1 太陽能資源狀況12-13
• 2.2 電動汽車充電站設(shè)計方案13-14
• 2.2.1 獨立光伏電源供電的充電站設(shè)計方案13
• 2.2.2 光伏電源并網(wǎng)的充電站設(shè)計方案13-14
• 2.3 含光伏電源的充電站設(shè)計方案比較14-15
• 2.3.1 獨立光伏電源供電的充電站優(yōu)缺點14
• 2.3.2 光伏電源并網(wǎng)的充電站優(yōu)缺點14-15
• 2.3.3 充電站兩種設(shè)計方案比較15
• 2.4 含光伏電源的充電站配電系統(tǒng)設(shè)計15-17
• 2.4.1 充電站獨立光伏電源供電時的配電設(shè)計15-16
• 2.4.2 充電站光伏電源并網(wǎng)運行時的配電設(shè)計16-17
• 2.5 充電站實際建設(shè)應(yīng)考慮的主要因素17-18
• 2.5.1 充電站經(jīng)營模式17
• 2.5.2 充電站建設(shè)要求17-18
• 第三章 光伏電源的仿真研究18-46
• 3.1 光伏電池簡介18-19
• 3.2 PV陣列輸出特性與模型19-21
• 3.2.1 PV陣列介紹19
• 3.2.2 PV陣列數(shù)學(xué)模型19-21
• 3.3 PV陣列仿真21-24
• 3.3.1 PV陣列仿真模型21-22
• 3.3.2 溫度變化的影響22
• 3.3.3 光照強度變化的影響22-24
• 3.4 最大功率跟蹤控制24-29
• 3.4.1 CVT控制24
• 3.4.2 MPPT控制24-29
• 3.5 鉛酸電池原理與充電方法29-30
• 3.6 充電站光伏電源容量計算30-33
• 3.6.1 充電站系統(tǒng)容量要求30-31
• 3.6.2 充電站獨立光伏電源供電容量計算31-32
• 3.6.3 充電站光伏電源并網(wǎng)容量計算32-33
• 3.7 光伏電源并網(wǎng)運行仿真33-46
• 3.7.1 基于電流滯環(huán)跟蹤的直流電流控制策略33-34
• 3.7.2 滯環(huán)跟蹤控制并網(wǎng)仿真34-36
• 3.7.3 SVPWM技術(shù)36-38
• 3.7.4 基于SVPWM的直接電流并網(wǎng)控制策略38-39
• 3.7.5 基于SVPWM的直接電流控制仿真39-43
• 3.7.6 SVPWM并網(wǎng)波形分析43-46
• 第四章 電動汽車充電站仿真模型46-52
• 4.1 充電機的結(jié)構(gòu)46
• 4.2 充電機等效模型46-49
• 4.2.1 高頻功率變換等效46-47
• 4.2.2 充電機仿真模型47-48
• 4.2.3 R_(charger)等效電阻的選取48-49
• 4.3 電動汽車充電站的仿真模型49-50
• 4.4 充電站運行對電網(wǎng)的影響50-52
• 4.4.1 諧波污染50-51
• 4.4.2 功率因素下降51-52
• 第五章 充電站接入點諧波分析52-63
• 5.1 基本知識52-54
• 5.1.1 研究對象52
• 5.1.2 重要參數(shù)計算52-54
• 5.2 充電站諧波仿真54-59
• 5.2.1 單臺運行54-56
• 5.2.2 多臺同時運行56-59
• 5.3 合肥市18路公交用充電站諧波分析59-61
• 5.3.1 18路公交用充電站基本介紹59
• 5.3.2 諧波電流分析59-60
• 5.3.3 諧波電壓分析60-61
• 5.4 諧波治理61-63
• 第六章 全文總結(jié)63-65
• 6.1 總結(jié)與展望63-64
• 6.2 不足之處64-65
• 參考文獻65-68
• 附錄68-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的研究工作72-73

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光伏發(fā)電在電動汽車充電站中的應(yīng)用    黃國平;左新宇;

電動汽車充電站的諧波分析與抑制    朱小燕;王群京;陳權(quán);

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飛輪儲能式電動汽車充電站關(guān)鍵技術(shù)研究    欒衛(wèi)

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含有微電網(wǎng)與電動汽車充電設(shè)施的配電網(wǎng)規(guī)劃    韓洪興

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計及電動汽車的配電網(wǎng)規(guī)劃研究    許曉明

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基于目標(biāo)優(yōu)化的四輪驅(qū)動電動汽車轉(zhuǎn)矩分配策略研究    李文

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以電導(dǎo)增量法實現(xiàn)MPPT的單級光伏并網(wǎng)逆變器    葉滿園;官二勇;宋平崗;

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PV系統(tǒng)的變電壓MPPT算法及仿真    劉立群;王志新;

基于虛擬磁鏈直接功率控制的光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究    王繼東;蘇海濱;王玲花;常瑞;

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光伏發(fā)電和光伏產(chǎn)業(yè)在本世紀能源中的地位與發(fā)展趨勢    耿新華,趙玉文

“十五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)電動汽車重大專項進展    電動汽車重大專項總體組

光伏水泵系統(tǒng)中 CVT 及 MPPT 的控制比較    余世杰,何慧若,曹仁賢

獨立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽名三

光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制的研究    汪海寧

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柔性交流輸電系統(tǒng)重點設(shè)備分析    葉海峰,汪翔,張志杰

按不同的補償目的計算集中補償電容器容量    高振華;

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無刷直流電動機(BLDCM)轉(zhuǎn)矩脈動抑制的電流跟蹤型PWM控制    謝楊梅;

基于UCC3895的新型通信AC-DC變換器的設(shè)計    吳江;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    陶曉峰;謝君;

幾種無功補償技術(shù)的分析和比較    楊孝志;

變電站光伏直流系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    林航;陳曉明;

30 kW太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用與運行    沈晨;陳曉明;

三相四線制DSTATCOM的無功補償裝置設(shè)計    李彥;

貫徹“汽車新政”加快安徽電動汽車工業(yè)的發(fā)展    張炳力;趙韓;

一種新型電動汽車智能充電機的研制    胡春雨;李武峰;嚴輝;

基于積分滑?？刂频娜娖紹uck變換器    黃悅?cè)A;

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太陽能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計    杜守增

電流型Z源逆變器主電路控制策略研究    翟清震

太陽能光伏模塊電氣特性的數(shù)學(xué)建模與仿真    戴訓(xùn)江;晁勤;

電動汽車充電機(站)接入電力系統(tǒng)的諧波分析    黃梅;黃少芳;姜久春;

電動公交客車充電站容量需求預(yù)測與仿真    王震坡;孫逢春;林程;

信息化時代的人本主義設(shè)計理念    孫遠波,黃小珂

我國發(fā)展電動汽車可行性分析    劉雪琴

新能源汽車用鉛酸蓄電池探究    馬永泉;劉孝偉;陳體銜;周龍瑞;

鉛酸蓄電池荷電狀態(tài)的判定方法解析    徐艷輝;

發(fā)展天然氣公共汽車,共創(chuàng)綠色公交    李世豪;

永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)理論及控制方案的研究    田淳,胡育文

新型并網(wǎng)逆變器控制策略比較和數(shù)字實現(xiàn)    郭小強;鄔偉揚;趙清林;

    本報記者 何可

    本報記者 史豐蕾 仝曉波 王曉嵐 李永強 胡學(xué)萃 程真

基于飛輪儲能的柔性功率調(diào)節(jié)器關(guān)鍵技術(shù)研究    陳仲偉

多變換器模塊串并聯(lián)組合系統(tǒng)研究    陳武

飛輪電池儲能關(guān)鍵技術(shù)研究    楊志軼

鋰離子電池若干應(yīng)用基礎(chǔ)問題研究    肖利芬

永磁同步電機伺服系統(tǒng)研究    陳榮

中功率DC/DC變流器模塊標(biāo)準化若干關(guān)鍵問題研究    張軍明

中功率單相AC/DC標(biāo)準化及相關(guān)穩(wěn)定性研究    吳新科

集成模塊電源拓撲標(biāo)準化的研究    顧亦磊

采用電動輪驅(qū)動的電動汽車轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制研究    張緩緩

純電動公交充電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    牛利勇

基于生命周期理論的城市公交新能源客車發(fā)展研究    吳杰臣

基于全承載技術(shù)的純電動客車設(shè)計與研究    宋群

四輪驅(qū)動輪轂電動汽車控制器研究    汪國民

北京地區(qū)電動汽車發(fā)展預(yù)測與電力公司應(yīng)對措施    馮國崢

電動汽車充電設(shè)備電能質(zhì)量分析及改善研究    尹國龍

電動汽車蓄電池混合能源充電技術(shù)的研究    孫興中

基于ANSYS的全承載式客車車身結(jié)構(gòu)有限元分析    魏寧波

交通區(qū)位TIN模型理論在服務(wù)業(yè)布局中的應(yīng)用研究    張道海

輕型客車車身骨架結(jié)構(gòu)有限元分析及改進設(shè)計    栗廣生

電動汽車有序充電研究    黃镠

電動車充放儲一體化電站雙向交直流變換電路設(shè)計    席攀;鄭德化;孫雁卿;王致杰;劉嬌嬌;魏丹;

電動汽車快速充電機監(jiān)控終端的設(shè)計    蔡貴方;李優(yōu)新;姚震;張泱泱;張進坤;

充放儲一體化電站并聯(lián)式功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制技術(shù)研究    劉寶其

太陽能光伏電池最大功率點跟蹤與快速充電技術(shù)的仿真研究    樓洪

V2G充電站與電網(wǎng)協(xié)調(diào)策略及通信研究    陳奇芳

應(yīng)用于電動汽車換電站的光伏發(fā)電接入系統(tǒng)研究    李遠松

電動汽車監(jiān)測微機系統(tǒng)的研制    姜久春,張維戈,周希德

最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究    楊海柱,金新民

直流PWM調(diào)速系統(tǒng)研究    高美霞,吳振奎,魏毅立,王小芹

閥控式密封鉛酸蓄電池的內(nèi)阻    余沛亮,陳體銜

從第八屆亞洲電池會議看蓄電池工業(yè)研究現(xiàn)狀──8ABC文獻綜述    王澤力,李中奇,伊?xí)圆?/span>

電動車用閥控鉛蓄電池的壽命考核    桂長清

光伏發(fā)電系統(tǒng)中影響蓄電池壽命因素分析    王菊芬,李宣富,楊海平,易良廷

太陽能光伏系統(tǒng)用VRLA電池技術(shù)性能探討    毛賢仙,項文敏,唐征

VRLA蓄電池容量預(yù)測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展    歐陽名三,余世杰

電流模全波精密整流器    陳金嶺,閻守華

用于電動自行車的四種動力蓄電池實驗建模比較研究    肖秀玲;王貴明;

低成本、高性能電動車電池管理系統(tǒng)的研究    肖秀玲;王貴明;

電動車蓄電池電量監(jiān)測技術(shù)研究    胡居琦

誰的地盤誰做主? 電動汽車充電站上演跑馬圈地!    張喆;李洪超;

電動車充電站熱潮涌動    

電動汽車及其發(fā)展趨勢分析    劉瀟瀟;漆文輝;黎曦;劉金;王齊;

電動汽車充電站智能監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計    申超群;王曉侃;孫忠良;

充電站艱難起步    衛(wèi)金橋;

江蘇省首座國家電網(wǎng)典型設(shè)計示范充電站落成    

電動汽車充電站建設(shè)探析    周舟;陳紹藝;

電動汽車充電站的配套供電方案    孫福國;田建設(shè);

市場環(huán)境下電動汽車的電力服務(wù)    劉強;王春莉;

電動汽車充電站建設(shè)與運營的模式研究    唐敏;徐解憲;顧月蕾;

電動汽車充電站消防設(shè)計探討    田亮本;蘇明濤;

電動汽車充電站建設(shè)    崔靜安;

電動汽車及充電站技術(shù)現(xiàn)狀及前景    張華民;

淺談南昌紫陽大道充電站監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用    寇亮;

電動汽車有序充電負荷計算    段衛(wèi)國;雷金勇;董旭柱;胡澤春;

淺述電動汽車的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢    李曉勤;魯植雄;逄小鳳;

高寒地區(qū)電動汽車充放電站諧波治理實驗研究    武國良;徐冰亮;董爾佳;陳曉光;徐明宇;穆興華;

電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中新型商業(yè)模式的探索    侯健生;蔣躍斌;許健宏;

電動汽車充電和運營模式研究與分析    張樂平;吳俊陽;張明明;雷金勇;王科;

節(jié)能環(huán)保電動汽車是未來汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的方向    陳原生;

市區(qū)年內(nèi)將建電動汽車充電站    記者 楊照民　通訊員 周明亮 徐金寶

江西首座電動汽車充電站投運    記者 張明明　通訊員 李昕

電動汽車充電站年內(nèi)亮相    記者 趙偉

年內(nèi)建成中型電動汽車充電站    記者 鮑丕勇

武漢首座電動汽車充電站開建    長江

電動汽車充電站國家標(biāo)準完成制定    記者 徐風(fēng)

“十二五” 江陰將建10座電動汽車充電站    羅平方　朱貽軍

我省首座電動汽車充電站在蘭開工    記者 張鶴　實習(xí)生 張妍娟

我省年內(nèi)將建電動汽車充電站    記者 邱麗娜

我區(qū)首座電動汽車充電站昨日開建    記者 紀向釗　見習(xí)記者 陳桂花

光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)及電動汽車充電站可靠性研究    于蓉蓉

分布式電源和電動汽車對配電系統(tǒng)規(guī)劃和運行的影響研究    劉志鵬

充放儲一體化電站功率變換系統(tǒng)穩(wěn)定分析與控制    胡國珍

電動汽車對電力系統(tǒng)的影響以及交互作用研究    鄭丹

基于時空雙尺度的電動汽車換電站有序充電調(diào)度方法    田文奇

電動汽車充電對電網(wǎng)的影響及有序充電研究    王建

電動汽車靈活接入的充電設(shè)施需求預(yù)測、運行與能效評估方法研究    羅漢武

需求側(cè)管理視角下的電動汽車充放電定價策略研究    史樂峰

含電動汽車及換電站的微網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度研究    苗軼群

電動汽車建模與仿真的研究    張翔

含光伏電源電動汽車充電站的設(shè)計與仿真研究    周嗣理

城市內(nèi)和城市間電動汽車充電站的選址布局研究    張國亮

電動汽車充電站規(guī)劃方法及運營模式研究    何戰(zhàn)勇

電動汽車充電站對電網(wǎng)的影響與運營經(jīng)濟性研究    王倩

分布式電動汽車充電站及其管理系統(tǒng)    裴標(biāo)

城市電動汽車充電站規(guī)劃研究    郭艷東

電動汽車充電站選址定容研究    王歡林

光儲式電動汽車充電站入網(wǎng)電能質(zhì)量研究    徐明宇

電動汽車充電站諧波的分析與治理研究    王新成

電動汽車充電站監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計與研究    趙洪蕊