純電動汽車復合電源匹配及其能量管理研究

1.75萬字 42頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要
當下環(huán)境污染、石油資源枯竭等問題日益受到人們的重視，傳統(tǒng)汽車在這一問題上的不足，使得電動汽車以高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點得到汽車工業(yè)的青睞，電動汽車在節(jié)能環(huán)保方面具有不可比擬的優(yōu)勢。然而，由于目前電池技術(shù)并沒有突破性進展，電動汽車的發(fā)展被嚴重制約。超級電容具有比功率大、能夠迅速充放電、循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點。本文引進復合電源思想將蓄電池的高比能量和超級電容的高比功率的優(yōu)點結(jié)合到一起組合成復合電源共同工作降低單電池電源的制約性，不僅能夠解決電動汽車在行駛過程中大電流充、放電對電池的損害，而且在提高整車動力性能的同時，最大限度回收再生制動能量，從而可以達到延長電池的使用壽命、提高電動汽車的動力性能和經(jīng)濟性能的目的。
本文首先簡單介紹了復合電源方面的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，緊接著分析了各種動力儲能裝置的性能特點，比較了各自的性能優(yōu)勢和不足，依據(jù)車載電源的性能需求，選取鋰離子電池與超級電容組成復合電源；隨后，對復合電源中鋰離子電池、超級電容與雙向 DC/DC 變換器的工作特性進行了分析研究并對復合電源的結(jié)構(gòu)進行分析設計，在Matlab/Simulink 環(huán)境下分別建立鋰離子電池、超級電容和雙向 DC/DC 變換器的等效模型，由復合電源的結(jié)構(gòu)建立復合電源的仿真模型；最后，對電動汽車復合電源能量管理控制策略進行了深入研究，驗證控制策略的有效性和適應性。
仿真結(jié)果表明，復合電源中超級電容充分發(fā)揮了為鋰離子電池“削峰減谷”的作用，避免了鋰離子電池大電流充放電，在保護鋰離子電池的同時，有效的回收了再生制動能量；與單一電源相比，使用復合電源電動汽車在動力性能和經(jīng)濟性能等方面均有大幅提升。


關(guān)鍵詞：電動汽車 復合電源 控制策略 仿真