基于廢熱和光伏發(fā)電的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車用多輸入直流變換器研究.pdf

1、為了解決日趨嚴(yán)峻的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題，混合動(dòng)力汽車(Hybrid Electric Vehicles，HEVs)得到了迅速的發(fā)展。溫差發(fā)電和光伏發(fā)電等技術(shù)開始被應(yīng)用到HEVs中，以進(jìn)一步提高汽車的能源利用率和燃油經(jīng)濟(jì)性。
　　 本文首先介紹了溫差發(fā)電器(Thermoelectric Generator，TEG)和太陽能電池的特點(diǎn)及其在HEVs的應(yīng)用，利用溫差發(fā)電技術(shù)收集汽車排氣管和散熱器的廢熱能，在車頂安裝太陽能電池板收集太

2、陽能，采用一個(gè)多輸入直流變換器(Multiple Input Converter，MIC)對(duì)TEG和太陽能電池的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，將排氣管TEG、散熱器TEG和車項(xiàng)太陽能電池組成一個(gè)混合能量系統(tǒng)，進(jìn)行聯(lián)合供電。分別按照電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和輸入源的供電類型，對(duì)MIC進(jìn)行了詳細(xì)的分類總結(jié)，介紹了各種類型的MIC的特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)，及相應(yīng)的控制策略。
　　 其次對(duì)脈沖源合成型MIC的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究。從六種基本直流變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中提取出

3、了脈沖變換器模塊，詳細(xì)地分析了各種脈沖源單元的工作原理。根據(jù)輸出波形的不同，將脈沖源單元分成了方波型和鋸齒波型，分別分析了它們的各種開關(guān)模式和電壓電流關(guān)系。介紹了兩種輸出濾波器及其級(jí)聯(lián)規(guī)則。分析比較了PVSC串聯(lián)型MIC的輸出電壓和PCSC并聯(lián)型MIC，并進(jìn)行了仿真研究。
　　 第三，提出了一種三輸入Cuk型直流變換器，在對(duì)鋸齒波Cuk型PVSC進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，討論了變換器的工作原理。該變換器既可以三輸入源同時(shí)供電，又可以

4、各輸入源單獨(dú)供電，控制靈活，能夠適應(yīng)多種系統(tǒng)工作模式。分析了變換器的各輸入源之間的控制獨(dú)立性，對(duì)各輸入源分別利用擾動(dòng)觀察法進(jìn)行MPPT控制，研究了異步觸發(fā)控制策略，以降低濾波電感電流紋波，對(duì)變換器的三種供電模式及其控制策略進(jìn)行了仿真研究。
　　 最后制作了一臺(tái)三輸入CuK型直流變換器的試驗(yàn)樣機(jī)，搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以TMS320F28335控制芯片為核心組成了控制系統(tǒng)，對(duì)控制系統(tǒng)的硬件和軟件分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)變換器的工作原理和控制策