【摘 要】
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目前,环境问题日益恶化,传统能源消耗不断增加,而电动汽车有利于实现对可再生能源的就地消纳利用,提升整体运行的经济效益和环境效益。电动车的普及已成为必然趋势。而随着电动汽车的不断普及,迫切需要解决电动车不规则和频繁访问对电网造成的影响和压力。但是目前这方面研究还处于理论阶段,没有一整套切实可行的、在实际操作层面的方法,因此本文设计了一种新型直流充电系统结构,并分别改进了供电和充电策略,保证电动车快速
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目前,环境问题日益恶化,传统能源消耗不断增加,而电动汽车有利于实现对可再生能源的就地消纳利用,提升整体运行的经济效益和环境效益。电动车的普及已成为必然趋势。而随着电动汽车的不断普及,迫切需要解决电动车不规则和频繁访问对电网造成的影响和压力。但是目前这方面研究还处于理论阶段,没有一整套切实可行的、在实际操作层面的方法,因此本文设计了一种新型直流充电系统结构,并分别改进了供电和充电策略,保证电动车快速充电的基础上,解决现有充电中存在的问题。具体研究内容如下:
1.设计一种新型直流充电系统结构,并对交直流混合供电系统进行建模分析。采用光伏发电系统和交流电网混合供电,以光伏发电为主要供电方式,保证充电系统持续供电的基础上实现新能源的有效利用。给出系统建模和各单元的电路拓扑分析,并总结了充电系统内功率流动模式。
2.提出基于虚拟同步电机(VSG)的快速充电策略和一种改进的MPPT控制方法。分别对交流和直流供电电路控制器进行设计,直流供电电路采用基于滞环的改进的MPPT控制策略,能有效减少误判和系统震荡,以便于系统最大程度利用太阳能;交流供电系统采用基于VSG的控制策略,保证充电系统电能持续供应的基础上有效解决电动车入网所带来的影响。
3.从负载的角度,提出一种电动汽车自适应自调节的充电算法。采用基于电池SOC的两阶段下垂控制策略,使充电负载在一定范围内按照一定比例分担系统功率波动,进行自调节充电,避免电网频繁接入与退出,以造成不必要的浪费与增加谐波污染。
4.搭建了基于DSP28335的充电系统实验硬件平台,验证控制策略的可行性。根据本文提出的供电和用电侧控制方案,首先构建系统各部分和整体的仿真模型,对理论进行验证。然后搭建系统各部分硬件平台,设计和计算了系统的主功率电路参数,同时设计了外围硬件电路包括,采样电路,驱动电路等,对电路的设计和器件的选型进行了详细的阐述,并对实验结果进行了分析。
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