基于嵌入式的光伏电动车MPPT技术及能量管理系统的研究

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1、中图分类号：ＴＭ６１５密级：公开ｍＫｍＵＤＣ：６２０学校代码：１００８２：■ｆｆＨＥ巳ＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文基于嵌入式的光伏电动车ＭＰＰＴ技术及能量管理系统的研究论文作者琛：杜晨琢指导教师：梁永春教授企业指导教师：薛永春高工申请学位类别：工程硕士学科、领域：电气工程所在单位：电气工程学院答辩日期：２０１８年６月河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工

2、作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名ｔ指导教师签名；４■＂）Ｊ年上月＾日年月日河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库

3、进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□保密，在年解密后适用本授权书。＿本学位论文属于“保密。“”（请在以上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：指导教师签名：＂■年月ｆ日年ｆClassifiedIndex：TM615SecrecyRate：PubiziedUDC：620UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeTheResearchonMPPTTechno

4、logyandEnergyManagementSystemofPVElectricVehicleBasedonEmbeddedSystemCandIDate：DuChenchenSupervisor:Prof.LiangYongchunEnterpriseSupervisor：SNENGR.XueYongchunAcademicDegreeApppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringEmployer：SchoolofElectricalEngineeringD

5、ateofOralExamination:June,2018摘要摘要随着全球能源危机日益加剧与公众环保意识不断增强，光伏（PV）发电技术与电动车辆技术得以迅速发展，更有将二者结合起来的光伏电动车受到广泛青睐。然而PV电池自身光电转换效率不高且输出呈现非线性。此外，光伏阵列经常受光照不均及局部遮阴等问题的影响，使得阵列整体输出功率较低、输出较不稳定。并且传统光伏电动车的动力系统仅由蓄电池单一供电，致使蓄电池电量不耐用、电池寿命短和续航里程短等等。这些问题都严重制约着光伏电动车的工作效率与可靠性。本文具体研究内容如下：1）利用Simulink对

6、传统光伏阵列集中式MPPT进行了仿真，发现了其在局部遮阴情况下输出功率严重受损的情况。提出了一种分布式MPPT电压匹配方案并进行仿真，仿真结果证明该方案能够有效缓解局部遮阴对光伏阵列输出功率的影响。2）基于STM32嵌入式芯片设计并制作了MPPT控制器样机。对于该样机进行了初测、对比实验与集中式MPPT实验。三组实验均证明该控制器能够有效提高PV电池输出功率，具有良好的工作性能。之后，在局部遮阴的情况下，对分布式MPPT电压匹配方案进行了实验，实验结果证明：相较于集中式MPPT，采用该方案可有效提高光伏阵列的输出功率。3）利用下垂控制技术，

7、设计了蓄电池充放电控制策略。搭建了能量管理系统的Simulink仿真模型，对该模型进行了负载变化、光照变化、综合情况下的三组仿真，仿真结果证明该系统可实现光储互补供电模式，并具有良好的稳定性。上述研究表明，光伏MPPT控制器具有良好的工作性能；分布式MPPT电压匹配方案能够有效提高局部遮阴情况下光伏阵列输出功率；能量管理系统能够最大化利用光伏阵列输出能量，实现光储互补功能，提高电动车续航里程。关键词光伏电动车；MPPT；局部遮阴；能量管理；光储互补IAbstractAbstractWiththeincreasingofglobalenerg

8、ycrisisandpublicawarenessofenvironmentalprotection,photovoltaic(PV)powergenerationtechnol