车用(制动系统)超级电容器模块设计(含CAD图)

车用(制动系统)超级电容器模块设计(含CAD图)(任务书,开题报告,论文说明书13000字,CAD图纸9张)
摘 要
超级电容器是一种新型的储能元件。它具有高功率密度、循环寿命长、能快速充放大电流、工作温度范围宽、线路简单、环保无污染等优点。近年来超级电容器作为辅助电源动力被广泛应用在电动汽车上，在车辆需要大功率的工况下（起步、加速或爬坡）发挥着不可替代的作用。本文首先介绍了超级电容器和锂离子电池的发展及其工作原理和特性。然后对超级电容和驱动电机进行选型，对车辆的一些重要参数进行设定。再根据车辆在不同情况下使用不同的设计方法，由此计算设计出超级电容模块中超级电容单体的数目与连接方式。设计电压均衡系统以保证超级电容模块在充放电时各单体之间的电压以及充电状况大致相同。另外，超级电容器模块另一重要功能就是回收再生的制动能量，本文选用并联混合式制动系统分析驱动电机发电模式下再生出来的电能如何储存到超级电容模块中。
关键词：超级电容器  锂电池  电动车辆  制动能量  再生回收

Abstract
Supercapacitor, is a new electric component to store energy,with the feature of high specific power,long cyccle life,fast charing or discharging large current,a wide scale of operating temperature,brief circuit and environmentally friendly.As an auxiliary on-board energy source, recently, supercapacitor plays an essential role in large power situation(starting,accelerating or climbing).This text firstly introduce the development,operating principle and characteristic of supercapacitor and lith-ion battery.Second, select the type of supercapacitor and drive motor and set some important parameters of the elecric vehicle.And then,according to the different method in the different situation,calculate the amount of supercapacitor and the connection type among them in the supercapacitor module.What’s more, this text design a voltage equalization system to make sure that each supercapacitor can maintain the voltage and state at a same level.In addition,another significant function of supercapacitor is to recycle the baking regenerative energy.This text choose the paralled hybrid baking system to analyze the electricity ,which is regenerated under the electricity generating mode of the driving motor,how to store into the supercapacitor module.

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Key words: Supercapacitor   lith-ion battery   electric vehicle   baking energy     regenerative recycle

超级电容器的基本原理
超级电容器的原理的实现依靠于双电层技术。双电层电容器的原理如图1.1所示。将两根碳棒分别浸入稀硫酸溶液中，对两碳棒给予从0~1.5v逐渐上升的电压充电，当电压从0~1v进行充电时，溶液几乎没什么变化。当电压稍高于1.2v左右时，两电极表面都出现了小气泡。低于分解电压1.2v时，虽然没有电流流通，但在电解液和电极的界面处形成“双电层”。电子击穿双电层被充电，并表现为一个电容器[1]。
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目录
1.绪论    1
1.1课题研究背景及意义    1
1.2超级电容器的概述    2
1.2.1超级电容器的基本原理    2
1.2.2超级电容最新发展与展望    3
1.2.3超级电容器的特点    4
1.3锂离子电池概述    4
1.3.1锂离子电池的工作原理    4
1.3.2锂离子电池的特点    5
2.超级电容器的特性    6
2.1超级电容器的特性分析    6
2.1.1充电特性    6
2.1.2放电特性    6
2.1.3内阻特性    7
2.1.4容量特性    7
2.2超级电容器的等效模型与特征参数    7
2.3车用超级电容器的设计要求    8
2.3.1功率要求    8
2.3.2能量要求    9
2.3.3其它设计要求    9
2.3.3.1等效串联内阻Rs    9
2.3.2漏电流    9 [来源：http://Doc163.com]
2.3.3电压均衡性    10
3.超级电容匹配设计    11
3.1车辆参数的选取    11
3.2起步、加速工况    11
3.3爬坡工况    12
3.4制动回收能量装置    12
4.超级电容电压均衡系统的设计    13
4.1电压均衡的必要性    13
4.2电压均衡的方法概述    13
4.3电压均衡系统结构    16
4.4电压检测电路    17
4.4.1电压采集电路    17
4.4.2滤波电路    17
4.4.3模拟开关    18
4.5 单片机选型    18
4.6 MOSFET驱动电路    18
4.7控制算法的设计    19
 5.基于超级电容的制动能量再生回收利用    21
5.1制动能量回收的意义    21
5.2制动能量再生原理    21
5.4基于超级电容的制动能量回收过程    22
5.5并联混合式制动系统    23 [来源：http://Doc163.com]
6. 总结与展望    25
6.1设计总结    25
6.2进一步研究的建议    25
附录    27
参考文献    28
致谢    29