【正文】 s dynamic performance, energy storage system must provide the corresponding to the motor power to meet the power demand of the vehicle. Here in the People39。我還要感謝在學習和生活上幫助和支持過我的同學們，是他們使我的大學過得更有意義。回首這四年，我學到許多知識，為我以后學習、研究和工作打下了基礎(chǔ)。 今年5月27日，國家電網(wǎng)公司在北京召開開放分布式電源并網(wǎng)工程、電動汽車充換電站設(shè)施市場發(fā)布會。 Boost電路的建模與仿真根據(jù)前面對仿真軟件的分析，分別用Multisim、Matlab/Simulink軟件對設(shè)計的Boost變換電路進行建模和分析。圖41超級電容的simulink 模型 如圖41所示，模型以充放電功率和溫度為輸入量，電壓、電流、SOC 值為輸出量。 令充電時的功率P和電流I為負值， 放電時的功率P和電流I為正值。利用Simulink進行系統(tǒng)的建模，最大的優(yōu)點是易學、易用，并能依托Matlab提供豐富的仿真資源。圖3 4全橋電路 電力電子技術(shù)領(lǐng)域中，用于電路分析和仿真的軟件有Pspice、Multisim Matlab/Simulink、EWB、Protel、ORCAD、proteus等，下面就常用的Pspice、Multisim Matlab/Simulink這三種仿真軟件進行介紹。圖3 1 Buck變換器拓撲 圖22中，Boost為升壓變換器。DC/DC可分成PWM式、諧振式和它們的結(jié)合式。ZVS工作方式是指利用諧振現(xiàn)象及有關(guān)器件的箝位作用，在變換器中開關(guān)管電壓在開啟或關(guān)斷過程中維持為零。但僅采用采樣輸出電壓的辦法，其響應(yīng)速度慢，穩(wěn)定性差，需要額外的電路來控制輸出電流，甚至在大信號擾動時會產(chǎn)生振蕩，從而損壞功率器件[8]。這增加了開關(guān)的關(guān)斷損耗，也限制了最大開關(guān)頻率。它和二極管一樣是一種單方向?qū)щ姷钠骷P(guān)鍵是多了一個控制極G，這就使它具有與二極管完全不同的工作特性?！D9　額定溫度下紋波電流與壽命的關(guān)系(9)工作與存儲溫度　　通常為40℃到+60℃或70℃，存儲溫度還可以高一些。(1)額定容量　　 單位：法拉（F），測試條件：規(guī)定的恒定電流（如1000F以上的超級電容器規(guī)定的充電電流為100A，200F以下的為3A）充電到額定電壓后保持2～3分鐘，在規(guī)定的恒定電流放電條件下放電到端電壓為零所需的時間與電流的乘積再除以額定電壓值，即：　　　　　　　　　　　　　 　　 由于等效串聯(lián)電阻（ESR）比普通電容器大，因而充放電時ESR產(chǎn)生的電壓降不可忽略，如: ：，%，在950A電流放電時的ESR電壓降為380mV占額定電壓的14%，%，這一特性將在圖7中看到。因此，一般雙電層電容器容量很容易超過1F，它的出現(xiàn)使普通電容器的容量范圍驟然躍升了3至4個數(shù)量級，目前單體超級電容器的最大電容量可達5000F。 超級電容器是利用雙電層原理的電容器，原理示意圖如圖3。超級電容可以在數(shù)十秒到數(shù)分鐘內(nèi)快速充電，而蓄電池在如此短的時間內(nèi)充滿電將是極危險的或是幾乎不可能的。總的來說，電荷存儲過程有如下重要的區(qū)別： 對于非法拉第過程，電荷的聚集靠靜電方式完成，正電荷和負電荷居于兩個分開的界面上。目前贗電容電極材料主要為一些金屬氧化物和導電聚合物。　　雙電層電容器的基本原理是利用電極和電解質(zhì)之間形成的界面雙電層來存儲能量的一種新型電子元件。 以超級電容器為唯一能源的電動公交客車有其獨特的性能: (1)充電時間短,超級電容車一次充電時一間只需要12一15min。運用超級電容器為能源的電動汽車,一次充電續(xù)駛里程可達20km,充電時間12min,在此領(lǐng)域?qū)袕V闊的應(yīng)用前景。 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。n期望Maxwell超級電容有6年以上的使用壽命。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℃。在加拿大，Gregory Wight 等人對裝載超級電容的電動車輛進行了低溫環(huán)境和不同行駛工況下的實車道路試驗。在我國，近幾年國家也開始大力支持電動汽車的研發(fā)，純電動城市客車越來越普及，純電動轎車也開始出現(xiàn)在馬路上，我國的純電動汽車產(chǎn)業(yè)正在進入高速發(fā)展的新階段[2]。尤其是在美國、歐洲、日本等發(fā)達國家。但車載電源技術(shù)一直是制約電動汽車發(fā)展和普及的瓶頸，成為電動汽車研究的一個重要課題。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。 純電動汽車是新能源汽車的一種，具有良好的發(fā)展前景?？刂破髯鳛榧冸妱悠囇芯康年P(guān)鍵技術(shù)之一，受到了新能源汽車行業(yè)的廣泛重視。與此同時，內(nèi)燃機燃燒所產(chǎn)生的有毒、有害氣體也對大氣環(huán)境造成了破壞。電池技術(shù)得不到突破性進展，電動汽車很難與燃油汽車競爭。 美國政府對電動汽車研究方面一直是大力支持，投入了大量的人力和財力。 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的成果。測試結(jié)果表明，超級電容的加入幫助蓄電池減輕工作負荷，同時超級電容快速回收制動能量的特性，使整車燃油經(jīng)濟性得到提高。超級電容器組可在電動汽車起動、加速時提供強大的動力,并能及時回收制動時反饋的能量。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。表2 2004年超級電容器機動車市場需求車類型車產(chǎn)量/輛超級電容器需求量/個價值/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,超級電容器在機動車市場的占有率還非常低,有的市場還未啟動,例如火車站、一飛機場、高爾夫球場等載人拉貨的平板車,所以整個超級電容器市場處于成長階段,潛力很大,據(jù)有關(guān)權(quán)威部門報道,在未來5年里,超級電容器的市場銷售額將會達到20億美元。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)是一個好的選擇。 (2)循環(huán)使用壽命長,其充電循環(huán)次數(shù)可達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。當電極和電解液接觸時，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。 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，電解液采用有機電解質(zhì)，如丙烯碳酸脂（propylene carbonate）或高氯酸四乙氨（tetraetry lanmmonium perchlorate）。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。電池、超級電容和傳統(tǒng)電容都能儲存電能，但是它們儲存電能的原理不同。當外加電壓加到超級電容器的兩個極板上時，與普通電容器一樣，極板的正電極存儲正電荷，負極板存儲負電荷，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，這種正電荷與負電荷在兩個不同相之間的接觸面上，以正負電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。 ②.充放電壽命很長，可達500 000次，或90 000小時，而蓄電池的充放電壽命很難超過1 000次。(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（可以短時承受的端電壓，通常為額定電壓的105%），實際上超級電容器的擊穿電壓遠高于額定電壓（～3倍左右，與普通電容器的額定電壓/擊穿電壓比值差不多）。(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，在60℃的環(huán)境溫度下為4 000小時，與鋁電解電容器的溫度壽命關(guān)系相似。　　圖10　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，回發(fā)熱，其發(fā)熱量將隨著紋波電流的增加而增加?！　」β蕡鲂?yīng)管(MOSFET)由于單極性多子導電，有高的開關(guān)速度，但同時也有較大的寄生電容。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。 電流型控制方法正是針對電壓型控制的缺點發(fā)展起來的。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。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。當開關(guān)管開通時，Ui通過L與S向電容C向R充電，電感L中的電流增加；當開關(guān)管關(guān)斷時，Ui與L同時向負載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。 Pspice建模Pspice是一種功能強大的模擬電路和數(shù)字電路混合仿真軟件。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。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。對該模型進行等功率充放電仿真。 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。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、快充等各類電動汽車充換電設(shè)施市場。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下，我克服了許多困難，最終完成了課題的研究。離開校園，并不意味著我學習生活的結(jié)束，這是一個新的起點。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。 urban driving Introduction Pure electric vehicle has such outstanding advantages as energy saving, low noise, zero emission, is one of the important direction of the development of new energy vehicles . For many years,Practice has proved that the present stage still exists electrochemical battery internal resistance is high, the life is short, high and low temperature working ability some shortings , cannot fundamentally turned over Short trip range of pure electric vehicles and to accelerate the problem of poor performance, greatly limits the application of pure electric vehicles. The super capacitor with internal resistance Low, high work efficiency, and long cycle life, more suitable for large current charge and discharge frequently applications . In recent years, the electricity Capacity in the automotive application gradually bee a hot research topic in the field of energy, especially in hybrid vehicles, fuel cell cars and pure electric vehicles For the auxiliary energy, bee the important direction of the electric car . Pure electric vehicle has such outstanding advant