蓄電池-超級(jí)電容器復(fù)合電源的研究

1.93萬(wàn)字 42頁(yè) 原創(chuàng)作品，獨(dú)家提交，已通過(guò)查重系統(tǒng)

摘要 經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展帶來(lái)了汽車的迅速普及，能源和環(huán)境危機(jī)也隨之而來(lái)并且日益嚴(yán)重。為了緩解這種危機(jī)，各國(guó)大力扶持電動(dòng)汽車的發(fā)展。隨著純電動(dòng)汽車發(fā)展的深入，電池的瓶頸問(wèn)題日益突出，最主要的是蓄電池比功率低，無(wú)法大電流放電，單獨(dú)供電時(shí)難以滿足汽車駕駛加速等性能需求。近年來(lái)快速發(fā)展的超級(jí)電容，憑借比功率較大，可以大電流充放電等優(yōu)勢(shì)，逐漸應(yīng)用到電動(dòng)汽車上，研究表明，將兩者構(gòu)成復(fù)合電源可以綜合蓄電池比能量大和超級(jí)電容比功率大的優(yōu)點(diǎn)，提高復(fù)合電源負(fù)載能力，尤其適合大電流的脈動(dòng)負(fù)載情況。
本文以車載復(fù)合電源為研究對(duì)象，首先分析了傳統(tǒng)蓄電池以及超級(jí)電容的工作原理與性能特點(diǎn)，并且討論了各自仿真模型。然后重點(diǎn)研究?jī)煞N不同結(jié)構(gòu)的蓄電池/超級(jí)電容型復(fù)合電源，即蓄電池和超級(jí)電容直接并聯(lián)和基于雙向DC/DC功率變換器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。對(duì)雙向DC/DC變換器中的器件進(jìn)行參數(shù)計(jì)算和選型，并且設(shè)計(jì)電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)PI控制器來(lái)控制DC/DC變換器，最后在MATLAB/SIMUlink中搭建復(fù)合電源模型，在脈動(dòng)負(fù)載情況下，分別進(jìn)行仿真模擬。仿真結(jié)果表明，加入功率變換器之后，超級(jí)電容器負(fù)擔(dān)了90%以上的脈動(dòng)負(fù)載，電池輸出電流明顯減小，紋波降低，復(fù)合電源輸出電壓穩(wěn)定。


關(guān)鍵詞：蓄電池 超級(jí)電容 復(fù)合電源 雙向DC/DC功率變換器