節(jié)能與新能源汽車風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)研究

【摘要】：汽車工業(yè)的飛速發(fā)展給能源利用帶來巨大壓力，也產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源作為動力來源，探索可再生能源電動汽車供電系統(tǒng)成為世界各國電動汽車推廣的重要研究方向。 論文以河北唐山市沿海地區(qū)風(fēng)能、太陽能資源分布狀況為基礎(chǔ)，對全年不同方位太陽能輻射量進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明方位角SW30°傾角35°的傾斜面接收的太陽能輻射量最大，年約1.63×10~6Wh/m~2，利用眾數(shù)風(fēng)速準(zhǔn)方差配比模型對系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)光配比計算，系統(tǒng)最佳配比結(jié)果為1.2:1，利用配比結(jié)果對系統(tǒng)進(jìn)行選型和電路設(shè)計，對風(fēng)力機(jī)和光伏組件特性進(jìn)行仿真，可知，影響風(fēng)力機(jī)能量捕獲的敏感參數(shù)是槳距角和葉尖速比，影響光伏組件輸出功率的敏感參數(shù)是太陽能輻射條件和組件的背面結(jié)溫，利用敏感參數(shù)對系統(tǒng)功率輸出影響特性進(jìn)行控制策略分析；利用直流母線電壓控制原理對系統(tǒng)的能量管理進(jìn)行分析，系統(tǒng)直流母線側(cè)電壓應(yīng)在一定范圍內(nèi)變動，如果過高則逐級加入卸荷電路以保護(hù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定；利用Matlab/Simulink/SimPowerSystem對風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)仿真，由仿真結(jié)果分析可知，在外界環(huán)境變化的情況下輸出功率也跟隨著變化，通過對變換器的調(diào)節(jié)能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定輸出，既保證了最大功率的捕捉，又保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；初步探索了充換電站的工作模式，實(shí)現(xiàn)對電動汽車的快速充換電。 以眾數(shù)風(fēng)速準(zhǔn)方差配比模型對系統(tǒng)進(jìn)行配比設(shè)計的結(jié)果能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)能與太陽能的最優(yōu)互補(bǔ)利用，調(diào)節(jié)DC/DC變換器的占空比可以實(shí)現(xiàn)最大功率的跟蹤，最佳的風(fēng)光配比和最大功率控制可以最佳的利用風(fēng)能和太陽能，研究結(jié)果為今后系統(tǒng)的最優(yōu)設(shè)計提供參考依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：電動汽車 風(fēng)光互補(bǔ) 能量配比 MPPT控制 系統(tǒng)仿真
【學(xué)位授予單位】：河北聯(lián)合大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM614;TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 研究背景10
• 1.2 新能源汽車供電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 新能源汽車10-11
• 1.2.2 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)11-13
• 1.2.3 充換電站13-14
• 1.3 風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計必要性14-15
• 1.3.1 電動汽車電能需求14
• 1.3.2 動力電池充電對電網(wǎng)影響14-15
• 1.3.3 可再生能源優(yōu)勢15
• 1.4 研究內(nèi)容及方法15-17
• 1.4.1 研究內(nèi)容16
• 1.4.2 研究方法16-17
• 第2章 風(fēng)光互補(bǔ)能量匹配特性研究17-28
• 2.1 機(jī)組數(shù)學(xué)模型17-20
• 2.1.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)17-18
• 2.1.2 光伏組件18-20
• 2.2 影響風(fēng)光配比因素分析20-22
• 2.2.1 風(fēng)能條件20-21
• 2.2.2 太陽能條件21-22
• 2.2.3 負(fù)載類型22
• 2.3 能量配比研究22-27
• 2.3.1 數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.3.2 配比計算23-26
• 2.3.3 結(jié)果分析26-27
• 2.4 小結(jié)27-28
• 第3章 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計28-56
• 3.1 系統(tǒng)選型28-30
• 3.1.1 太陽能電池組件28-29
• 3.1.2 風(fēng)力機(jī)29-30
• 3.1.3 蓄電池30
• 3.2 影響功率輸出參數(shù)分析30-40
• 3.2.1 風(fēng)力機(jī)30-32
• 3.2.2 光伏組件32-35
• 3.2.3 蓄電池充放電特性35-38
• 3.2.4 快速充電方法38-40
• 3.3 電路設(shè)計40-46
• 3.3.1 風(fēng)力發(fā)電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)40-41
• 3.3.2 太陽能電池板發(fā)電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)41
• 3.3.3 整流濾波器41-42
• 3.3.4 DC/DC 變換器42-43
• 3.3.5 逆變器43-45
• 3.3.6 風(fēng)光互補(bǔ)總電路45-46
• 3.4 控制策略分析46-54
• 3.4.1 系統(tǒng)運(yùn)行工況能量46-47
• 3.4.2 風(fēng)力系統(tǒng) MPPT 控制47-50
• 3.4.3 光伏系統(tǒng) MPPT 控制50-54
• 3.4.4 蓄電池充放電控制及運(yùn)行保護(hù)54
• 3.5 小結(jié)54-56
• 第4章 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)仿真56-61
• 4.1 風(fēng)力發(fā)電模型56-58
• 4.1.1 風(fēng)力機(jī)56
• 4.1.2 永磁同步發(fā)電機(jī)56-57
• 4.1.3 PWM 信號器57-58
• 4.2 光伏系統(tǒng)仿真模型58
• 4.2.1 光伏電池58
• 4.2.2 PWM 信號發(fā)生器58
• 4.3 風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)模型58-59
• 4.4 結(jié)果分析59-60
• 4.5 小結(jié)60-61
• 第5章 供電系統(tǒng)營運(yùn)方案初步設(shè)計61-66
• 5.1 運(yùn)行模式分析61-62
• 5.1.1 風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)61
• 5.1.2 充換電站系統(tǒng)61-62
• 5.2 充換電站運(yùn)營策略62-63
• 5.3 充換電過程分析63-65
• 5.4 小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 導(dǎo)師簡介72-73
• 作者簡介73-74
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集74

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江蘇首條風(fēng)光互補(bǔ)路燈街建成亮相    杜小衛(wèi)

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