【正文】 參考文獻(xiàn)[1] 劉玉珍，冀常鵬 基于CAN , 2005．[2] 鄒長庚，趙琳 現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)構(gòu)成原理與故障診斷 2000．[3] 孫余凱， 吳永平， 項綺明 汽車電子技術(shù)與技能實訓(xùn)教程 2006．[4] 張宜楠，胡樹清，杜志忠，高比功率復(fù)合電源J]電源技術(shù)，2002, 26(5)：341343．[5]王曉峰．用于GSM移動通訊的碳納米管超級電容器符合電源的研制．高技術(shù)通訊，2005，15(3)：5659．[6]彭濤，陳全世．并聯(lián)混合動力電動汽車動力系統(tǒng)的參數(shù)匹配[J]．汽車工程，2003，39(2)：6973．[7]秦大同，舒 紅，胡建軍，等．輕度混合動力汽車動力性能仿真及動力系統(tǒng)參數(shù)匹配研究[J]．機(jī)械工程學(xué)報，2001，14(4)：336341．[8] j Miller J R．Development of equivalent circuit models for battersand electrochemical capacitors．2003．107109．[9] MILLER J R. Development of equivalent circuit models for batteriesand electrochemical capacitors[A]．Battery Conference on Applications and Advances，The Fourteenth Annual[C]．Long Beach：Institute of Electrical and Electronics Engineers Incorporated, 2005．107 109．[10] PALMA L, ENJETI P, HOWZE J W. An approach to improve battery run—time in mobile applications with supercapacitors[A]． Electronics Specialist Conference, PESC’ IEEE 34th Annua1[C]．Mexico：IEEE Power Electronics Society，2003．918923．33附件 汽車電器基本原理圖。 還要感謝我的父母，他們在生活上給予我很大的支柱和鼓勵，是他們給予我努力學(xué)習(xí)的信心和力量。此外，還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下電信專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。胡老師對學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究方法、敏銳的學(xué)術(shù)洞察力、勤勉的工作作風(fēng)以及勇于創(chuàng)新、勇于開拓的精神是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣。在這里首先要感謝我的導(dǎo)師胡翠華老師。最后敬請各位專家、老師和同學(xué)對論文和今后的研究工作提出寶貴的指導(dǎo)意見和建議。對超級電容的功能加以完善，對于設(shè)計的硬件來說可以直接給電動機(jī)供電，完成汽車動力輸出的全部要求。目前設(shè)計中只是用超級電容并聯(lián)在啟動用蓄電池上，還可以完全用超級電容替代蓄電池啟動發(fā)動機(jī)，將他們獨(dú)立分開。既學(xué)習(xí)了不少新的知識和技術(shù)，又親身體驗設(shè)計、開發(fā)的過程，個人覺得收獲頗豐。最后，對超級電容的前景，生產(chǎn)和使用做簡單介紹。然后論文介紹了超級電容的原理和結(jié)構(gòu)，并對其進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并由此闡述其特點和優(yōu)勢所在。總結(jié)論文首先就汽車啟動系統(tǒng)進(jìn)行簡單介紹。在最近幾年中，超級電容器已經(jīng)開始進(jìn)入很多應(yīng)用領(lǐng)域，如消費(fèi)電子、工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)等領(lǐng)域。4. 在現(xiàn)有蓄電池技術(shù)狀況下, 可以有效減小蓄電池容量。2. 降低了啟動蓄電池的最大電流負(fù)荷, 提高了蓄電池使用壽命。例如在內(nèi)燃機(jī)車的電啟動系統(tǒng)中采用超大容量電容器輔助啟動裝置, 顯示了較突出的優(yōu)勢, 其表現(xiàn)在:1. 由于啟動功率的增加, 縮短了柴油發(fā)電機(jī)組的啟動時間。 如果電壓超過單元的額定電壓，將會縮短單元的使用壽命。另一個推薦使用的方法是主動單元平衡法，采用這種方法，每一個單元都會被主動監(jiān)視，當(dāng)有電壓變化時，即進(jìn)行互相平衡。為了補(bǔ)償漏電流的變化，常采用的方法是，在每一個單元旁邊并聯(lián)一個電阻，來控制整個單元的漏電流。當(dāng)超級電容器上的電壓穩(wěn)定后，各個單元上的電壓將隨著漏電流的不同而發(fā)生變化，而不是隨著容值不同而變化。當(dāng)串聯(lián)這些單元時，設(shè)計工程師需要考慮單元之間的平衡和充電情況。如消費(fèi)電子產(chǎn)品中的數(shù)碼相機(jī)就是一個例子，超級電容器的使用使數(shù)碼相機(jī)可以采用便宜的堿性電池（而不是使用昂貴的Li離子電池）。對于像電動工具和玩具這種需要快速充電的設(shè)備來說，超級電容器無疑是一個很理想的電源。超級電容器的ESR值很低，從而可以輸出大電流，也可以快速吸收大電流。目前，超級電容器的能量密度可高達(dá)20kW/kg，已經(jīng)開始搶占傳統(tǒng)電容器和電池之間的這部分市場。5 超級電容器的使用和前景超級電容器具有廣泛的用途。 Audi微型混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) KrombergSchubert公司開發(fā)的蓄電池結(jié)構(gòu) 顯示的是 KrombergSchubert公司開發(fā)的車用啟動蓄電池，其控制面板網(wǎng)路的布局中包含了超級電容。它包括一個14V的動力輸出部分，以及一個14V到42V的可調(diào)節(jié)輸出的控制面板部分。額外的功率還可以被用于快速的給駕駛室內(nèi)進(jìn)行加溫。超級電容器尤其能提高汽車在冷天的啟動性能(更高的啟動轉(zhuǎn)矩)，在20℃時，由于蓄電池的性能大大下降，很可能難以正常啟動或需多次啟動才能點火，而超級電容器與蓄電池并聯(lián)時僅需一次點火，其優(yōu)點是非常明顯的。盡管在這種情況下不連接超級電容器蓄電池也可以啟動，但采用超級電容器與蓄電池并聯(lián)時啟動電動機(jī)的速度和性能都非常好。 啟動性能的改善超級電容器與蓄電池并聯(lián)應(yīng)用可以提高機(jī)車的啟動性能。 并聯(lián)超級電容器的啟動電壓波形 并聯(lián)超級電容器的啟動電流波形 蓄電池應(yīng)用狀態(tài)的改善超級電容器與蓄電池并聯(lián)時，由于超級電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)遠(yuǎn)低于蓄電池的內(nèi)阻，因此，在啟動瞬間，1200 A啟動電流中的800 A電流由超級電容器提供，蓄電池僅提供400 A的電流，明顯低于僅采用蓄電池的560 A，有效降低了蓄電池極板的極化，阻止了蓄電池內(nèi)阻的上升，使啟動過程的平穩(wěn)電壓得到提高。啟動電流從560A提高到l200A；。因此，式(3)可以作為超級電容器選型或容量配置的依據(jù)。假設(shè)超級電容器初始電壓為 ，功率變換器始終以恒流輸出(為負(fù)載平均功率與平均電壓的比值)，忽略超級電容器內(nèi)阻上的壓降。負(fù)載的端電壓會隨著超級電容器的放電過程而不斷降低，從而產(chǎn)生電壓紋波。在這種儲能結(jié)構(gòu)中，超級電容器直接連接負(fù)載。不過目前這種變換器的技術(shù)比較成熟，能量轉(zhuǎn)化效率也很高，能量雙向流動的變換器還可以經(jīng)過一定的控制作為蓄電池的電器。 為帶DC/DC 的超級電容的充、放電輸出特性。(DC／DC)并聯(lián)系統(tǒng)的波形圖由于功率變換器的存在，使得該結(jié)構(gòu)與前兩種結(jié)構(gòu)相比具有較大的優(yōu)勢。蓄電池的輸出電流在負(fù)載功率脈動期間略有下降， A。超級電容器在負(fù)載脈動期問提供了74％的電流，并在其余時間接受蓄電池通過功率變換器的充電。施加脈動負(fù)載，周期為5s，占空比25％，脈動功率3OW。為了與超級電容器及負(fù)載的工作匹配，功率變換器采用降壓式斬波電路(BUCK)。在一定時間內(nèi)對負(fù)載電流進(jìn)行積分、平均，以此作為功率變換器的參考量，并與實際輸 電流比較，產(chǎn)生誤差信號，經(jīng)過比例積分調(diào)節(jié)器(PI)得到控制量，繼而產(chǎn)生控制功率變換器的脈寬調(diào)制信號(PWM) 。對功率變換器的控制目標(biāo)，是使其輸出電流等于脈動負(fù)載電流的平均值。對于單向功率變換器，能量只從蓄電池流向超級電容器及負(fù)載；而對于雙向功率變換器，蓄電池既可以給超級電容器及負(fù)載供電，超級電容器端還可以通過功率變換器給蓄電池充電作為蓄電池的充電器。由于功率變換器的變流作用，可以控制蓄電池的放電電流，提高混合電源的性能。因為我們主要研究系統(tǒng)的動態(tài)性能，所以對它們的并聯(lián)等效內(nèi)阻可以不予考慮。本設(shè)計針對脈動負(fù)載，研