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1、毕业设计说明书(论文) 题 目： 基于Boost变换器的自供电 超级电容器的电路设计 河北工业大学城市学院2014届本科毕业设计说明书毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集
2、、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：
3、日期： 年 月 日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 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进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论
4、）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工
5、程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订毕业设计（论文）中文摘要基于Boost变换器的自供电超级电容器的电路设计摘要：近些年来经济的发展，电能已经成为人类生活中最重要的能源，并且各国越来越重视对可再生能源的研究特别是对电能的研究。超级电容器是一种新型储能元件，具有功率密度大、体积小而且无污染，环境友好的显著优点。论文主要研究基于Boost变换器的自供电超级电容器的电路设计，重点研究所设计仿真电路的储能特性。论文首先通过对Boost变换器原理、电荷泵原理的分析和研究，然后利用LTspice仿真软件先对Bo
6、ost变换器仿真，和Multisim对锯齿波电路仿真，然后再对整个储能电路进行仿真。在仿真基础上分析比较在电阻等参数值不同情况下所设计仿真电路的电压、电流等性能，并且并为以后的研究奠定了基础。关键词： Boost变换器 超级电容器 储能 LTspice 仿真毕业设计（论文）外文摘要Title The Circuit Design of Self Powerd Super Capacitor Based On Boost Converter AbstractWith the development of the society, electricity has already become th
7、e most important energy in human life that makes most countries pay much attention to the research of renewable energy. Super capacitor is a new energy storage component.It has a lot of outstanding advantages,such as high power density,small size,pollution free and environment friendly.This paper fo
8、cuses on the circuit design of self powerd super capacitor which is based on the boost converter.We should pay close attention to the research of the properties of the circuit.First of all,I have a research in the principle of the boost converter and the charger pump.Secondly,we simulate the boost c
9、onverter which is used the simulation software LTspice, and at the same time we simulate the sawtooth though Multisim.Through the analysis and research,we finally achieve the goal,the model of the storage circuit,which is established and the simulation model is written .Based on the simulation,we ca
10、n have the result,such as the voltage and the current. Thus the comparisons in output voltage and current are presented under different conditions establishing the theoretical basis of the application .Keywords： Boost converter; Super capacitor ; Storage energy ; LTspice simulation目 次1 引言11.1超级储能电容器
11、的国内外发展情况11.2 DC/DC变换技术的发展概况21.3本课题研究的意义和内容32 超级储能系统的基本理论52.1 概述52.2 微型振动发电机简介52.3 电荷泵电路的基本原理62.4 Boost变换器的基本理论103 超级储能系统的设计电路仿真143.1前馈控制的Boost变换器仿真电路143.2锯齿波的电路仿真173.3基于Boost变换器的储能电路仿真18结论25参 考 文 献26致 谢281 引言1.1 超级储能电容器的国内外发展情况1.1.1 超级储能电容器的国外发展情况超级电容器是一种电化学元件，根据工作原理的不同我们通常可以将它分为两种不同的类型，即双电层电容器和法拉第准
12、电容器。超级电容器早先是一种建立在界面双电层理论基础上的电容器，这种理论是由德国物理学家亥姆霍兹提出的。美国科学家Becker在1957年发表了首篇关于超级电容器的论文以后，一些国家便陆续开始对超级电容器进行了深入的研究。日本是在超级电容器的产业化进程中起步最早的国家，而日本NEC公司在1983年第一个将超级电容器推向了市场。随后美国、日本、俄罗斯、德国等国也纷纷投入大量人力物力和财力对超级电容器进行了研究，这些国家在超级电容器的应用以及制作工艺上都取得了很好的成绩。美国俄亥俄州代顿市的美国纳米技术仪器公司在2011年1月研制出一种石墨烯超级电容器，这种电容器在电极上做了改进使用了石墨烯，并且
13、打破了世界记录，此电容器充放电时间非常短，只需短短几分钟，甚至几秒钟，而且这是有史以来用碳纳米材料制造的双电层电容器的最高值。1.1.2 超级储能电容器的国内发展情况我国超级电容器的研究比较晚，20世纪80年代我国开始对超级电容器展开研究，法拉级别的超级电容器首先是由中国电子科技集团第四十九研究所研制出，主要用于电力电子电路，这为以后对超级电容器的研究奠定了基础。石家庄高达科技开发公司在2000年研制出了首次通过技术鉴定的国产超级电容器。当前超级电容器在各个领域都有应用，如在电动车、风力发电、电梯节能等领域都有广泛的涉及。哈尔滨工业大学在2006年自主研发出了一种带超级电容的汽车，并且在上海应
14、用，从此开通了我国首条超级电容器公交商业示范线，带来了巨大的社会和经济效益。近些年来，因为超级电容器独特的优点以及良好的发展前景，国内的一些研究机构和公司也开始积极涉足对超级电容器的开发与应用。2008年北京奥运会和残奥会期间应用超级电容器，将“当当车”重新投入使用，它吸引了世界众多游客，令游客叹为观止。尤其在上海世博会期间，生产的电池加超级电容纯电动车、超级电容公交车在世博园的使用大大节省了乘客的等待时间。这是由于置于车顶的超级电容器在90秒内就能充满，因为时间短所以在充电期间乘客上下车不受到影响。下表1-1为国内外超级电容器基本参数的对比，超级电容器性能的主要参数是电容量、额定工作电压、漏电流、等效串联阻抗，其中ESR(equivalent series resistance)表示等效串联阻抗。从表中我国生产超级电容器的技术和国外的生产技术相比，我国的生产技术的确有不足。 表1-1国内外超级电容器的参数对比电容量/电压ESR(m)ESR.C(m.F)额定电流/峰值电流(A)漏电流(mA)体积(m3)NESS600F/2.7V1700F/V3500F/2.7V080.650.4548011051575145/500371/1048700/1718 5 9 1490x60
