电气工程及其自动化毕业设计-电动汽车辅助动力系统Bi-DCDC变流控制器电路设计.docx

1、 i 本科毕业论文（20 届）电动汽车辅助动力系统 Bi-DC/DC 变流控制器电路设计所在学院专业班级 电气工程及其自动化学生姓名ii 指导教师完成日期iii 目 录摘要 .IAbstract .II1 绪论 .11.1 研究背景 .11.1.1 电动汽车的历史和发展 .11.2 电动汽车的储能材料和特性 .31.2.1 蓄电池 .41.2.2 超级电容 .41.2.3 其他储能方式及特性 .61.3 论文研究方向 .82 辅助系统的设计 .82.1 辅助动力系统的需求分析 .82.1.1 电动汽车的运动性能指标 .82.1.2 蓄电池放电特性 .92.2 电动汽车工作模式及其切换策略 .1

2、02.2.1 电动汽车、电动汽车辅助动力系统、BI-DC/DC 变流器设计要求 .102.2.2 辅助系统控制策略设计 .112.2.3 辅助动力系统工作模式 .122.2.4 工作模式的切换 .142.3 电路图解析 .142.3.1 供电模式（boost） .152.3.2 能量回收模式（buck 模式） .15iv 3 电路仿真 .163.1 电路仿真实验 .163.1.1 能量补偿电路实验 .163.1.2 能量回收电路实验 .174 总 结 .18参考文献 .19致 谢 .20v ContentsAbstract.II1 The introduction .11.1 The rese

3、arch background.11.1.1 The electric car of the history and development .11.2 Energy storage materials and characteristics of electric vehicles .41.2.1 battery.41.2.2 Super capacitor.41.2.3 Other energy storage methods and features .61.3 Thesis research direction.82 The design of auxiliary system.82.

4、1 The demand of the auxiliary power system analysis.82.1.1The electric car movement performance index .82.1.2Battery discharge characteristics.92.2The electric car working mode and the switching strategy.102.2.1 Electric cars, electric cars, auxiliary power system, the BI - DC/DC converter design re

5、quirements.102.2.2 Auxiliary system control strategy design .112.2.3 Auxiliary power system work mode .122.2.4 Working mode switching .142.3 Circuit diagram analytical .142.3.1 Power supply mode（boost） .152.3.2 Energy recovery mode（buck ） .15vi 3 Energy recovery mode.163.1 Circuit simulation.163.1.1

6、 The energy compensation circuit experiment .163.1.2 Energy recovery circuit experiment .174 Total knot .18reference .19To thank.20I 电动汽车辅助动力系统 Bi-DC/DC 变流控制器电路研究摘要：本论文主要研究了电动汽车辅助动力系统双向 DC/DC 变流控制器的电路。论文由三章组成第一章主要介绍了电动汽车的发展历史、电动汽车与内燃机汽车的能效比较、常见电动汽车的储能元件及这些元件的比较。第二章主要介绍了辅助动力系统性能需求的分析、电动汽车对动力系统 辅助动力系统

7、的要求、电动汽车辅助动力系统的接构设计、辅助动力系统的电路图设计、辅助动力系统的工作模式介绍、辅助动力系统的工作模式切换策略、辅助动力系统电路运行在不同工作模式下工作基本原理的解析。第三章主要是对整个论文的总结。关键词：电动汽车 辅助动力系统 双向 DC/DC 模式切换策略II The design of Bi-DC/DC converter for auxiliary power system application of electric vehicleAbstract This thesis mainly studies the electric car auxiliary power

8、system Bi-DC/DC converter controller circuit.Paper consists of three chapters the first chapter mainly introduces the development history of electric vehicles, electric vehicles and the efficiency of internal combustion engine automobile compare common electric vehicles, energy storage components an

9、d the comparison of these components. The second chapter mainly introduces the performance requirements of auxiliary power system, electric vehicles for the requirement of auxiliary power system, electric power system auto auxiliary power system structure design, design the circuit diagram of auxili

10、ary power system, the operation mode of the auxiliary power system, auxiliary power system is introduced in this paper the working mode switching circuit, auxiliary power system operation in different work basic principle of analytic work mode. The third chapter mainly summary of the whole paper.Key

11、word: electric vehicle;auxiliary power system;Bi-direction DC/DC;Mode-switching strategiesIII 1 1 绪论1.1 研究背景1.1.1 电动汽车的历史和发展19 世纪 30 年代到 20 世纪电动车的崛起 电动汽车的历史并不比内燃机汽车短，它也是最古老的汽车之一，甚至比奥托循环发动机( 柴油机) 和奔驰发动机(汽油机) 还要早。苏格兰商人罗伯特-安德森在 1832 年到 1839 年之间(准确时间不明)研发出电动车.1835 年，荷兰教授 Si brandus Stratingh 设计了一款小型电动车，

12、他的助手克里斯托弗-贝克则负责制造。但更具实用价值，更成功的电动车由美国人托马斯-达文波特和苏格兰人罗伯特-戴维森在 1842 年研制，他们首次使用了不可充电电池。 Gaston Plante 于 1865 年在法国研发出性能更好的蓄电池，其同乡卡米尔-福尔又在 1881 年对电池进行了改进，提高了电池容量，为电动车的发展铺平了道路。奥地利发明家 Franz Kravogl 在 1867 年的巴黎世界博览会推出了一款双轮驱动电动车。法国和英国成为第一批支持发展电动汽车发展的国家。1881 年11 月，法国发明家 Gustave Trouve 在巴黎举行的国际电力博览会上演示了三轮电动车，托马斯

13、- 帕克表示电动车可在 1884 年实现量产。 在内燃机汽车兴盛之前，电动车就创造了许多速度和行驶距离的记录。例如，Camille Jenatzy 在 1899 年 4 月 29 日用自行研发的电动车突破了 100 km/h，创造了 105.88 km/h 的极速。1891 年，A. L. Ryker 研发出电动三轮车，WilliamMorrison 制造了六座电动厢式客车，电动车开始得到美国人的重视。19世纪 90 年代到 20 世纪初期，电动车技术得到了高速发展，相对于内燃机汽车的优势逐渐形成。 1897 年，美国费城电车公司研制的纽约电动出租车实现了电动车的商用化。20 世纪初，安东尼电气、贝克、底特律电气 (安德森电动车公司)、爱迪生、Studebaker 和其它公司相继推出电动汽车，电动车的销量全面超越汽油动力汽车。电动车也逐渐成为上流社会喜好的城市用车，电动车清洁、安静，并且易于操控的特点，非常适合女性驾驶。由于当时没有晶体管技术，因此电动车的性能也受到限制，这些早期的电动车极速大约只有 32 km/h。