純電動汽車復(fù)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(dāng)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)合電源；隨后，對復(fù)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(fù)合電源的結(jié)構(gòu)進行分析設(shè)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(fù)合電源的結(jié)構(gòu)建立復(fù)合電源的仿真模型；最后，對電動汽車復(fù)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(yīng)性。
仿真結(jié)果表明，復(fù)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(fù)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(fù)合電源 控制策略 仿真