超級電容混合動力汽車充電系統(tǒng)研制.pdf

1、混合動力汽車是目前最具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉雌嚕鞘泄豢蛙囉捎谄渥陨淼奶攸c，更適合采用混合動力技術(shù)?；旌蟿恿ζ嚨年P(guān)鍵部件之一是與之相匹配的動力儲能單元，超級電容作為一種新興的物理儲能元件，它充電迅速、比功率大、循環(huán)壽命長，適于作為混合動力城市公交客車的儲能單元。充電子系統(tǒng)作為整個混合動力系統(tǒng)的重要組成部分，準(zhǔn)確、可靠、高效的對動力儲能單元進(jìn)行充電，是保證混合動力系統(tǒng)正常工作地前提。本文針對超級電容組儲能單元，設(shè)計了具有自我診斷功能的高

2、頻開關(guān)充電器，實現(xiàn)了對超級電容組快速可靠地充電及智能監(jiān)測。
　　超級電容的儲能原理不同于常規(guī)的動力蓄電池，其充電過程的荷電狀態(tài)有其自身的特點，受充電電流、等效串聯(lián)阻抗和溫度等因素的影響。本文在分析了上述因素對超級電容端電壓和電容量的影響情況的基礎(chǔ)上，采用了兩階段式充電方法，首先采用恒流限壓充電方式，控制充電電壓；恒流充電結(jié)束后轉(zhuǎn)入恒壓浮充方式，直到超級電容充滿。實驗證明采用這種方式能夠保證超級電容組的有效儲能量。
　　超級電

3、容初始充電時其端電壓很低，造成輸入、輸出電壓相差懸殊，占空比過小的問題，而隨充電時間其端電壓又緩慢增加，要求充電電壓也隨之變化，針對上述問題，設(shè)計了級聯(lián)式Buck變換器作為充電器的主電路結(jié)構(gòu)，硬件實驗證明了該結(jié)構(gòu)的有效性。
　　根據(jù)設(shè)計要求，采用等效受控源法對主電路進(jìn)行建模，分析了對應(yīng)的傳遞函數(shù)，設(shè)計了充電控制器，分析了級聯(lián)Buck變換器的輸入和輸出阻抗之間的關(guān)系，通過對充電電路進(jìn)行的仿真，驗證了控制器的工作特性以及級聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定