【正文】 alysis Pure electric vehicles when driving cycle test conditions, in order not to affect the vehicle39。 Demand for the overall power of the energy storage system (3) electric vehicles (average) power demand is not high. As a result, the performance of pure electric vehicles to the energy storage system has the following special requirements: in order to ensure a better life for pure electric vehicles, energy storage system must have a high energy density characteristics。s Republic of China standard GB/T 1838618386 the electric car trip range energy consumption rate and test method of city driving cycles, for example, analysis and meet the demand of electric power curves of discharge current, energy storage system is shown in figure 1. Analysis diagram 1 can draw the following conclusions: (1) pure electric vehicles when driving at a constant speed on the energy storage system the power demand of small。 energy management。離開校園，并不意味著我學(xué)習(xí)生活的結(jié)束，這是一個(gè)新的起點(diǎn)。周老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的治學(xué)作風(fēng)是我學(xué)習(xí)的楷模，同時(shí)我對周老師誨人不倦的工作作風(fēng)表示誠摯的敬意。在論文的完成過程中，得到了很多人的熱情幫助，在他們的幫助和鼓勵(lì)下，我克服了許多困難，最終完成了課題的研究。充電樁的廣泛建設(shè)使電動(dòng)汽車的續(xù)航能力得到加強(qiáng)，也就有了廣闊的市場前景，對電動(dòng)汽車的研究也就有了十分重要的意義。國網(wǎng)相關(guān)人士表示，國網(wǎng)將全面開放分布式電源并網(wǎng)工程，以及慢充、快充等各類電動(dòng)汽車充換電設(shè)施市場。. 利用Multisim軟件我們建立了與實(shí)際電路相仿的模型，并得到了初步的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。 設(shè)置的仿真參數(shù)為：,開關(guān)管選為IGBT,型號為IRGBC30F，工作頻率，占空比，二極管為IN4007GB。由圖43可以看出，超級電容的SOC 值隨著放電下降，隨著充電上升，其近似于呈線性關(guān)系， SOC 由初始的0．8 降到0．25 左右，由于超級電容的內(nèi)阻存在阻耗，SOC 值最終回到0．75 附近。對該模型進(jìn)行等功率充放電仿真。充電效率定義為超級電容儲(chǔ)存能量與充入能量之比，即： （12）其中U、分別為超級電容充電時(shí)起始和截止電壓。則超級電容端電壓： (1)超級電容充放電功率P： (2) 其中 ——超級電容端電壓；U——電容器電壓；——等效串聯(lián)內(nèi)阻上電壓；I——充放電電流。4．2 超級電容的等效電路 如圖42 所示，超級電容可以等效為一個(gè)理想電容器C 和較小阻值的電阻（等效串聯(lián)阻抗）串聯(lián)，同時(shí)與一個(gè)較大阻值的電阻（等效并聯(lián)阻抗）并聯(lián)。Simulink有交互式、圖形化的建模環(huán)境、交互式的仿真環(huán)境、專用模塊庫。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。 Pspice建模Pspice是一種功能強(qiáng)大的模擬電路和數(shù)字電路混合仿真軟件。圖3 3半橋電路 圖24，全橋電路的優(yōu)點(diǎn):(a) 主功率管電壓應(yīng)力較小，為輸入電壓； (b)相同的功率等級流過功率管的電流是半橋電路的一半； (c)變壓器磁芯利用率高。當(dāng)開關(guān)管開通時(shí)，Ui通過L與S向電容C向R充電，電感L中的電流增加；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，Ui與L同時(shí)向負(fù)載R與電容C充電，電感L與D中的電流由最大值減小，如果減到零值，則為電流斷續(xù)工作方式，減到某一正值后上升，則為電流連續(xù)工作方式。 非隔離型變換器 圖31中，Buck為降壓變換器。每一種方式中從輸入與輸出之間是否有變壓器分為隔離與無隔離兩類。用一個(gè)半導(dǎo)體功率器件作為開關(guān)，使帶有濾波器的負(fù)載線路與直流電壓一會(huì)接通，一會(huì)斷開，則負(fù)載上也得到另一個(gè)直流電壓，這就是DC/DC變換器的基本手段，類似于“斬波”作用。ZCS工作方式是指利用諧振現(xiàn)象及有關(guān)器件的限流作用，在變換器中開關(guān)管電流在開啟或關(guān)斷過程中維持為零。軟開關(guān)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是在硬開關(guān)上增加電感與電容構(gòu)成諧振電路。 電流型控制方法正是針對電壓型控制的缺點(diǎn)發(fā)展起來的。其中常用的傳統(tǒng)控制方式是恒頻脈沖寬度調(diào)制。為了使得整體的效率比較高，因此IGBT最好在ZCS狀態(tài)下關(guān)斷?！　《鳬GBT呈現(xiàn)的近乎是一個(gè)恒壓降，而且它的導(dǎo)通損耗是線性地正比于輸入電流的?！　」β蕡鲂?yīng)管(MOSFET)由于單極性多子導(dǎo)電，有高的開關(guān)速度，但同時(shí)也有較大的寄生電容。 復(fù)合電源系統(tǒng)中，DC/DC 變換器是復(fù)合電源系統(tǒng)能量管理的關(guān)鍵部件?！　D10　不同環(huán)境溫度下紋波電流與壽命的關(guān)系(13)發(fā)熱 超級電容器通過紋波電流（充、放電）時(shí)，回發(fā)熱，其發(fā)熱量將隨著紋波電流的增加而增加。一般可達(dá)500000次。(10)漏電流　　一般為10μA/F(11)壽命　　在25℃環(huán)境溫度下的壽命通常在90 000小時(shí)，在60℃的環(huán)境溫度下為4 000小時(shí)，與鋁電解電容器的溫度壽命關(guān)系相似?！　〕夒娙萜鞯刃Т?lián)電阻較大的原因是：為充分增加電極面積，電極為多孔化活性炭，由于多孔化活性炭電阻率明顯大于金屬，從而使超級電容器的ESR較其它電容器的大。(2)額定電壓　　可以使用的最高安全端電壓（、），除此之外還有承受浪涌電壓電壓（可以短時(shí)承受的端電壓，通常為額定電壓的105%），實(shí)際上超級電容器的擊穿電壓遠(yuǎn)高于額定電壓（～3倍左右，與普通電容器的額定電壓/擊穿電壓比值差不多）。⑥.超級電容器用的材料是安全的和無毒的，而鉛酸蓄電池、鎳鎘蓄電池均具有毒性。 ②.充放電壽命很長，可達(dá)500 000次，或90 000小時(shí)，而蓄電池的充放電壽命很難超過1 000次。因此性能是穩(wěn)定的，與利用化學(xué)反應(yīng)的蓄電池是不同的。當(dāng)外加電壓加到超級電容器的兩個(gè)極板上時(shí)，與普通電容器一樣，極板的正電極存儲(chǔ)正電荷，負(fù)極板存儲(chǔ)負(fù)電荷，在超級電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內(nèi)電場，這種正電荷與負(fù)電荷在兩個(gè)不同相之間的接觸面上，以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個(gè)電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。功率密度高（1OOO～I(xiàn)O000W／Kg）；化學(xué)電池功率密度低（300W／Kg）。電池、超級電容和傳統(tǒng)電容都能儲(chǔ)存電能，但是它們儲(chǔ)存電能的原理不同。由于使用壽命長通常都超過了使用其設(shè)備的壽命，所以，超級電容器終身無需維護(hù)，加之使用完后，對環(huán)境要求寬松，無污染，因而又稱其為綠色能源。中間為真空或分子絕緣體，如雙層、電解電容中的云母膜、空氣層或氧化物膜。與傳統(tǒng)電容器、電池的區(qū)別：電化學(xué)電容器和電池的運(yùn)行機(jī)理從原理上就不同。 圖一為超級電容器的模型，超級電容器中，多孔化電極采用活性炭粉和活性炭纖維，電解液采用有機(jī)電解質(zhì)，如丙烯碳酸脂（propylene carbonate）或高氯酸四乙氨（tetraetry lanmmonium perchlorate）。贗電容是在電極表面或者體相的二維或準(zhǔn)二維空間上，電活性物資進(jìn)行欠電位沉積，發(fā)生高度可逆的化學(xué)吸附／脫附或氧化／還原反應(yīng)，產(chǎn)生與電極充電電位有關(guān)的電容。當(dāng)電極和電解液接觸時(shí)，由于庫侖力、分子間力或者原子間力的作用，使固液界面出現(xiàn)穩(wěn)定的、符號相反的兩層電荷，稱為界面雙電層。補(bǔ)救的方法是在城市交通線路的兩端建立充電站[5]。 (2)循環(huán)使用壽命長,其充電循環(huán)次數(shù)可達(dá)50萬次: (3)適用溫度范圍寬,可以在低溫條件下使用,溫度范圍為一40~50℃,超級電容車尤其適合在我國北方寒冷地區(qū)使用。采用直流變勵(lì)磁控制的電機(jī)系統(tǒng),額定功率60kw,峰值功率90kw。而且超級電容器的低溫特性優(yōu)于蓄電池,尤其在氣候寒冷地區(qū)是一個(gè)好的選擇。例如火車站和飛機(jī)場的牽引車上。表2 2004年超級電容器機(jī)動(dòng)車市場需求車類型車產(chǎn)量/輛超級電容器需求量/個(gè)價(jià)值/美元（）占有率/%重型卡車和大客車27700052500005叉車110000044000001平板車36000028750000轎車20000360000中型客車100003000001其他30001200002總數(shù)177000013305000 從表2中看出,超級電容器在機(jī)動(dòng)車市場的占有率還非常低,有的市場還未啟動(dòng),例如火車站、一飛機(jī)場、高爾夫球場等載人拉貨的平板車,所以整個(gè)超級電容器市場處于成長階段,潛力很大,據(jù)有關(guān)權(quán)威部門報(bào)道,在未來5年里,超級電容器的市場銷售額將會(huì)達(dá)到20億美元。將蓄電池與超級電容器組合起來,它們的優(yōu)點(diǎn)可以互補(bǔ),成為一個(gè)極佳的貯能系統(tǒng)。跟相應(yīng)的蓄電池組比起來,超級電容器貯能裝置質(zhì)量只有前者的1/3,體積只有前者的一半。此外,法國sAFT公司、澳大利亞caPxx公司、韓國NES白公司等也都在加緊電動(dòng)車用超級電容器的開發(fā)應(yīng)用。超級電容器組可在電動(dòng)汽車起動(dòng)、加速時(shí)提供強(qiáng)大的動(dòng)力,并能及時(shí)回收制動(dòng)時(shí)反饋的能量。 由于超級電容的特性，在電動(dòng)汽車的應(yīng)用中通常都是以超級電容組的形式出現(xiàn)。測試結(jié)果表明，超級電容的加入幫助蓄電池減輕工作負(fù)荷，同時(shí)超級電容快速回收制動(dòng)能量的特性，使整車燃油經(jīng)濟(jì)性得到提高。目前，吉林大學(xué)已完成復(fù)合電源仿真軟件的編寫和開發(fā)階段的工作。 國內(nèi)的研究大多集中在燃料電池加超級電容上，不過蓄電池加超級電容方向也取得了不錯(cuò)的成果。出于對資源缺乏和環(huán)境問題的擔(dān)憂，日本是目前純電動(dòng)汽車發(fā)展速度最快的國家之一。 美國政府對電動(dòng)汽車研究方面一直是大力支持，投入了大量的人力和財(cái)力。 世界上第一輛純電動(dòng)汽車（Electrical Vehicle，簡稱 EV）問世于 1883 年，比內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生還要早，距今已有一百多年的歷史。電池技術(shù)得不到突破性進(jìn)展，電動(dòng)汽車很難與燃油汽車競爭。電動(dòng)汽車是無排放交通工具，它將使空氣污染大為減少，且使能源的利用多元化和高效化，達(dá)到能源可靠、和無污染地利用。與此同時(shí)，內(nèi)燃機(jī)燃燒所產(chǎn)生的有毒、有害氣體也對大氣環(huán)境造成了破壞。本文對控制器的發(fā)展?fàn)顩r和工作原理進(jìn)行了研究，并對控制器進(jìn)行功能分析?？刂破髯鳛榧冸妱?dòng)汽車研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，受到了新能源汽車行業(yè)的廣泛重視。摘要隨著社會(huì)的發(fā)展和人類的進(jìn)步，能源和環(huán)境問題越來越受到人們的重視。 純電動(dòng)汽車是新能源汽車的一種，具有良好的發(fā)展前景。 控制器是純電動(dòng)汽車研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一，關(guān)系到車輛性能的優(yōu)劣。據(jù)估算，目前汽車所消耗的石油約占到全球石油年產(chǎn)量的一半以上。 純電動(dòng)汽車是新能源汽車中的一個(gè)重要發(fā)展方向。但車載電源技術(shù)一直是制約電動(dòng)汽車發(fā)展和普及的瓶頸，成為電動(dòng)汽車研究的一個(gè)重要課題。同時(shí)也保護(hù)了蓄電池不受大電流的沖擊而損壞[1]。尤其是在美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家。解決了續(xù)航的問題，電動(dòng)汽車不失為一種新的可靠的交通工具。在我國，近幾年國家也開始大力支持電動(dòng)汽車的研發(fā)，純電動(dòng)城市客車越來越普及，純電動(dòng)轎車也開始出現(xiàn)在馬路上，我國的純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入高速發(fā)展的新階段[2]。掌握了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為復(fù)合電源的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。在加拿大，Gregory Wight 等人對裝載超級電容的電動(dòng)車輛進(jìn)行了低溫環(huán)境和不同行駛工況下的實(shí)車道路試驗(yàn)。測試結(jié)果顯示，用超級電容作為負(fù)載均衡裝置使閥控鉛酸電池可更好地運(yùn)用于電動(dòng)車輛電動(dòng)車輛[3]。其中,靜態(tài)容量2700F,內(nèi)阻lm幾,則超級電容器組的電壓范圍為45一75v,總靜態(tài)容量2700/35=77F,內(nèi)阻為35mn,超級電容器組的總能量為250kJ,工作溫度為一30~85℃。本田公司在其開發(fā)出的第三代和第四代燃料電池電動(dòng)車FCXv3和FCXV4中分別使用了自行開發(fā)研制的超級電容器來取代二次電池,減少了汽車的質(zhì)量和體積,使系統(tǒng)效率增加,同時(shí)可在制動(dòng)時(shí)回收能量,測試結(jié)果表明,使用超級電容器時(shí)燃料效率和加速性能均得到明顯提高,起動(dòng)時(shí)間由原來的10min縮短到105。n期望Maxwell超級電容有6年以上的使用壽命。第一個(gè)Thunder堆交給了拉斯維加斯的內(nèi)華達(dá)大學(xué)做混合型動(dòng)力車試驗(yàn)。 超級電容器的市場正在形成中,而且潛力較大,表2為2004年不同種類的汽車對超級電容器的需求情況。根據(jù)超級電容器的特點(diǎn),以超級電容器為唯一能源的電動(dòng)汽車適合用在短距離、線路固定的區(qū)域。運(yùn)用超級電容器為能源的電動(dòng)汽車,一次充電續(xù)駛里程可達(dá)20km,充電時(shí)間12min,在此領(lǐng)域?qū)?huì)有廣闊的應(yīng)用前景。 由黑龍江省科委組織,哈爾濱工業(yè)大學(xué)和巨龍集團(tuán)研制的超級電容電動(dòng)公交客車,可容納50名乘客,最高速度20km/h。 以超級電容器為唯一能源的電動(dòng)公交客車有其獨(dú)特的性能: (1)充電時(shí)間短,超級電容車一次充電時(shí)一間只需要12一15min。