文档介绍：毕业设计(论文)
开题报告
题目超级电容的充电电路研究
专业
班级
学生
指导教师
2015 年
一、毕业设计(论文)课题来源、类型
1、课题来源:超级电容充电技术的科学研究
2、课题类型:实验仿真二、选题的目的及意义
目的:
通过本课题的设计,了解超级电容充电的基本工作原理,特点及发展概况,掌握对超级电容充电的分析方法,手段。利用所学的专业知识分析掌握超级电容充电的基本工作原理和实际电路的组成部分,根据要实现的电动汽车的实际需求,设计电路的原理图和最初的电路图,并对所设计的电路的正确性和可行性进行仿真验证,结合验证结果对电路中的各项参数进行优化,以获得比较理想的实际工作电路。同时,培养学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力。
意义:
特斯拉掀起了电动汽车的高潮,不少人向往清洁时髦的新能源汽车要进入寻常百姓家,而混合动力电动汽车被认为是本世纪解决汽车面临的石油能源危机和环境污染问题的有效方案之一【1】。超级电容非常适合用于制动过程中能量回收,而且成本较低【2】。通过与传统蓄电池组成复合电源, 在启动、加速等高功率下采用超级电容供电, 可以延长蓄电池寿命【3】。另外电动车除了价格的可接受外,解决随时随地的充电问题是才是棘手。而建设电动车充电网络是一项庞大的事业,谁又能将充电变得像加油一样便捷?众所周知,电动车的能量源泉是蓄电池,电动车从蓄电池中吸取的平均功率较低,峰值功率却反而很大,又因为电动车的启动和停车相对汽车比较频繁,使得蓄电池的放电过程变化很大。与电池相比,超级电容可以
弥补燃料电池的比功率不足,提高电池的寿命,最大限度的回收制动能量等效果。因此超级电容的充电技术得到了人们的更广泛研究。
三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势
目前, 世界各国争相研究、并越来越多地将其应用到电动车上. 超级电容已经成为电动车电源发展的新趋势【4-9】,而超级电容的充电技术是被认为解决电动车动力问题的最佳途径。
日本是将超级电容应用于混合动力电动汽车的先驱, 超级电容是近年来日本电动车动力系统开发中的重要领域之一. 本田的 FCX燃料电池-超级电容混合动力车是世界上最早实现商品化的燃料电池轿车, 该车已于 2002 年在日本和美国的加州上市。日产公司于 2002 年 6 月 24 日生产了安装有柴油机、电动机和超级电容的并联混合动力卡车, 此外还推出了天然气-超级电容混合动客车, 该车的经济性是原来传统天然气汽车的 . 目前, 装备超级电容的混合动力电动公交车已经成为日本的国家攻关项目。
瑞士的 PSI 研究所给一辆48 kW的燃料电池车安装了储能 360 Wh 的超级电容组, 超级电容承担了驱动系统在减速和起动时的全部瞬态功率, 以50kW的15s额定脉冲功率来协助燃料电池工作, 牵引电机额定连续功率为45kW,峰值功率为 75 kW, 采用 360 V 的直流电源。大众Bora 实验车进行的燃油消耗测试结果表明其油耗少于7L/100 km, 而相同质量的 BMW7 L/100 km。1996 年俄罗斯的Eltran 公司研制出以超级电容作电源的电动汽车,采用300个电容串联,充电一次可行驶12 km, 时速为25 km/h。美国在超级电容混合动力汽车方面的研究也取得了一定进展, Ma