提高電動汽車?yán)m(xù)駛里程和動態(tài)響應(yīng)的能量供應(yīng)系統(tǒng)

提高電動汽車?yán)m(xù)駛里程和動態(tài)響應(yīng)的能量供應(yīng)系統(tǒng)

傳統(tǒng)汽車給環(huán)境造成了一定的污染，而推廣使用新能源汽車可以緩解該問題，其中清潔零污染的太陽能汽車得到了廣泛的關(guān)注。但太陽能光伏板產(chǎn)生的電能還不能滿足汽車功率需求（尤其是汽車在加速、上坡時），同時光伏板的發(fā)電量還受天氣條件、地理位置等其它因素的影響。因此，將光伏板與電池、超級電容之類的能量存儲系統(tǒng)結(jié)合可以滿足電動汽車的功率需求。本文給出一種聯(lián)合光伏板、電池和超級電容的能量供應(yīng)系統(tǒng)，并對其所使用的轉(zhuǎn)換器和控制策略進行了介紹和仿真。

在這種新的能量供應(yīng)系統(tǒng)中，太陽能光伏板通過一個升壓直流-直流轉(zhuǎn)換器與電路總線相連，并采用最大功率跟蹤算法保證太陽能光伏板接收的太陽輻射能最大。電池和超級電容均采用一個降壓-升壓直流-直流轉(zhuǎn)換器與電路總線相連，并分別通過獨立的電壓回路和電流回路進行回路控制。該新能量供應(yīng)系統(tǒng)工作時，當(dāng)電路總線上的電壓高于額定電壓（或某一閾值）時電池進行充電操作，否則進行放電操作，以維持電路總線電壓穩(wěn)定。超級電容用來為汽車起動、加速和上坡提供瞬態(tài)功率（增加電荷轉(zhuǎn)移，升高電流），同時還對再生制動中的能量進行回收。在Matlab/Simulink中對上述能量供應(yīng)系統(tǒng)和控制策略進行仿真，設(shè)定負(fù)荷功率為5kW，太陽能光伏板發(fā)電電壓為90V、發(fā)電功率為1kW，電池額定電壓為100V，超級電容額定電壓為115V、電容為56F。超級電容用于汽車加速和再生制動的工作時間為5s。結(jié)果顯示，該新能量供應(yīng)系統(tǒng)可提高汽車的續(xù)駛里程、減小電池尺寸、提高電池壽命，同時提高了汽車在動態(tài)條件下的動態(tài)響應(yīng)。此外，超級電容的使用還提高了能量供應(yīng)系統(tǒng)的魯棒性。

ManmeshaM.Patankar. 2014IEEE40thPhotovoltaicSpecialistConference,DenverJune8-13, 2014.

編譯：王祥