純電動(dòng)汽車復(fù)合電源能量管理仿真研究

【摘要】：在能源緊張和節(jié)能環(huán)保的雙重壓力下,世界各國都積極開展研發(fā)新能源動(dòng)力汽車,全球汽車行業(yè)正向“節(jié)能、減排”的時(shí)代邁進(jìn)。相比采用石油等化石燃料驅(qū)動(dòng)車輛的方式而言,電動(dòng)汽車采用車載電源代之,在環(huán)境保護(hù)和能源危機(jī)方面優(yōu)點(diǎn)尤其突出,將給我國未來交通問題帶來新的解決途徑,對未來汽車行業(yè)發(fā)展具有一定的主導(dǎo)作用。決定電動(dòng)汽車的發(fā)展進(jìn)步的根源是車載動(dòng)力電池技術(shù)。時(shí)至今日,蓄電池壽命周期短、比功率不足、大充放電受限等缺陷明顯降低了電動(dòng)汽車的整體性能。動(dòng)力電池的技術(shù)約束阻礙了電動(dòng)汽車前進(jìn)的步伐。超級(jí)電容,一種最近興起的能量源,在汽車行業(yè)得到了普遍應(yīng)用。超級(jí)電容具備比功率大、壽命周期久、充放電能力強(qiáng)等特證,采用超級(jí)電容與蓄電池的復(fù)合電源結(jié)構(gòu),可以將各自的優(yōu)勢互補(bǔ),蓄電池可滿足車輛行駛時(shí)的均值能量要求,超級(jí)電容用來填補(bǔ)加速、爬坡等頂峰能量的要求,并且當(dāng)車輛回饋制動(dòng)時(shí),超級(jí)電容能夠最大限度吸收制動(dòng)能量,在功率和能量兩方面優(yōu)化電動(dòng)汽車的行駛要求。本文的研究對象是純電動(dòng)汽車復(fù)合電源系統(tǒng),根據(jù)復(fù)合電源系統(tǒng)能量需求及各自的優(yōu)勢特點(diǎn),選取了超級(jí)電容直接與負(fù)載相連而蓄電池串聯(lián)雙向DC/DC變換器的結(jié)構(gòu)。然后根據(jù)電動(dòng)汽車的行駛情況,制定了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的能量管理分配策略,在Matlab/Simulink軟件中構(gòu)建了純電動(dòng)汽車能量源的仿真電路,根據(jù)復(fù)合電源中超級(jí)電容的能量高低兩種情況對仿真模型進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。仿真研究表明,復(fù)合能量源系統(tǒng)將高比能量和高比功率的特性充分體現(xiàn),在保護(hù)蓄電池的同時(shí)對制動(dòng)能量進(jìn)行了吸收利用,提高了整車的能源效率和動(dòng)力。 【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車 復(fù)合電源 能量管理 仿真研究
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 純電動(dòng)汽車發(fā)展歷程及現(xiàn)狀分析10-12
• 1.2.1 純電動(dòng)汽車發(fā)展歷史10
• 1.2.2 國外純電動(dòng)汽車發(fā)展近況10-11
• 1.2.3 國內(nèi)純電動(dòng)汽車發(fā)展近況11-12
• 1.3 復(fù)合電源系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 能量管理控制策略的研究概況13
• 1.5 純電動(dòng)汽車發(fā)展制約性13
• 1.6 本文的主要研究工作13-15
• 第二章 復(fù)合電源各單元分析15-28
• 2.1 車載儲(chǔ)能裝置的性能指標(biāo)15-16
• 2.2 蓄電池的特性分析16-18
• 2.3 鋰離子蓄電池特性分析及仿真模型18-23
• 2.3.1 工作原理18
• 2.3.2 充放電特性18-20
• 2.3.3 容量特性20-21
• 2.3.4 內(nèi)阻特性21-22
• 2.3.5 充放電循環(huán)壽命22-23
• 2.3.6 蓄電池的仿真模型23
• 2.4 超級(jí)電容特性分析及仿真模型23-27
• 2.4.1 超級(jí)電容的結(jié)構(gòu)及工作原理23-24
• 2.4.2 超級(jí)電容的仿真模型24-25
• 2.4.3 超級(jí)電容的充放電特性25-26
• 2.4.4 超級(jí)電容的內(nèi)阻特性26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 復(fù)合電源系統(tǒng)的總體分析與設(shè)計(jì)28-39
• 3.1 復(fù)合電源結(jié)構(gòu)分析28-29
• 3.2 雙向DC/DC變換器29-31
• 3.2.1 雙向DC/DC變換器的作用29
• 3.2.2 雙向DC/DC變換器的選型29-31
• 3.3 復(fù)合電源系統(tǒng)的工作原理分析與仿真參數(shù)設(shè)計(jì)31-34
• 3.3.1 復(fù)合電源的工作原理31-32
• 3.3.2 復(fù)合電源的工作模式分析32-34
• 3.4 仿真電路的參數(shù)設(shè)計(jì)34-38
• 3.4.1 開關(guān)元件的開關(guān)頻率34-35
• 3.4.2 boost電路參數(shù)設(shè)計(jì)35-36
• 3.4.3 buck電路參數(shù)設(shè)計(jì)36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 能量管理系統(tǒng)--模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略39-49
• 4.1 模糊邏輯控制理論39-41
• 4.1.1 模糊邏輯理論簡介39-40
• 4.1.2 模糊邏輯控制原理40-41
• 4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)41-44
• 4.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述41
• 4.2.2 神經(jīng)元模型41-42
• 4.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型42-43
• 4.2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)43-44
• 4.3 模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合44-45
• 4.4 能量管理系統(tǒng)的控制策略45-47
• 4.4.1 能量管理系統(tǒng)模糊控制的設(shè)計(jì)45-46
• 4.4.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的設(shè)計(jì)46-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 第五章 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析49-52
• 5.1 超級(jí)電容SOC不高時(shí)仿真結(jié)果分析49-50
• 5.2 超級(jí)電容SOC較高時(shí)仿真結(jié)果分析50-51
• 5.3 本章小結(jié)51-52
• 第六章 總結(jié)與展望52-54
• 6.1 總結(jié)52-53
• 6.2 展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-56
• 發(fā)表論文和科研情況說明56-57
• 致謝57-58

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改進(jìn)的超級(jí)電容建模方法及應(yīng)用    蓋曉東;楊世彥;雷磊;席玲玲;

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基于ADVISOR的電動(dòng)汽車性能仿真研究    劉靈芝;

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機(jī)動(dòng)車尾氣污染與新能源汽車    裴琨;

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基于混合系統(tǒng)理論的混合動(dòng)力客車控制策略和參數(shù)優(yōu)化研究    尹安東

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微網(wǎng)諧波振及電壓暫降的評(píng)估與控制    雷之力

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基于SOC估計(jì)算法的電動(dòng)汽車充電器設(shè)計(jì)    余熠

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混凝土受氯離子侵蝕劣化的ANFIS分析    王巖

基于在線聚類和最小二乘支持向量機(jī)的模糊建模方法研究    李光遠(yuǎn)

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礦井通風(fēng)仿真關(guān)鍵技術(shù)研究    梁建國

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制研究    楊崔

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基于模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識(shí)別系統(tǒng)研究    胡波

一種提高BP算法學(xué)習(xí)速度的有效途徑    吳小培,費(fèi)勤云

電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池快速充電關(guān)鍵技術(shù)探究    王喜瑜,丁軍,周希德

一種改進(jìn)的BP網(wǎng)絡(luò)快速算法    左云波,張懷存

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化及應(yīng)用研究    呂硯山,趙正琦

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)振蕩和平臺(tái)問題的解決    龔元明，施衛(wèi)東

電動(dòng)汽車輕量化技術(shù)研究    蘇楚奇

采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其改進(jìn)算法改善傳感器特性    張永懷,劉君華

超級(jí)電容性能試驗(yàn)與建模研究    鄧隆陽;黃海燕;盧蘭光;楊福源;

一種求解非線性規(guī)劃問題的混合粒子群優(yōu)化算法    董穎,唐加福,許寶棟,汪定偉

一種全局和聲搜索算法及在PID控制中的應(yīng)用    鄒德旋;高立群;吳沛鋒;吳建華;

軟開關(guān)雙向DC-DC變換器的研究    陳剛

電動(dòng)汽車建模與仿真的研究    張翔

混合動(dòng)力客車整車控制策略及總成參數(shù)匹配研究    劉明輝

數(shù)字移相控制隔離型半橋雙向DC/DC變換器研究    馬學(xué)軍

大功率雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其分析理論研究    許海平

超級(jí)電容器模塊化技術(shù)的研究    李海東

超級(jí)電容器直流儲(chǔ)能系統(tǒng)分析與控制技術(shù)的研究    張慧妍

車載復(fù)合電源設(shè)計(jì)理論與控制策略研究    于遠(yuǎn)彬

純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)問題的研究    石慶升

基于改進(jìn)蟻群算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制識(shí)別研究    劉澍

基于ADVISOR的多能量源HEV仿真軟件二次開發(fā)及應(yīng)用研究    李寧

HEV車載復(fù)合電源系統(tǒng)的控制策略優(yōu)化研究    汪江衛(wèi)

電動(dòng)汽車用高性能雙向DC/DC變換器的研究    曾耀國

高頻開關(guān)智能電力直流屏相關(guān)技術(shù)的研究    孔曉麗

電動(dòng)車動(dòng)力蓄電池實(shí)驗(yàn)建模研究    王貴明

一種新型軟開關(guān)PWM雙向DC/DC變換器的研究    王成武

超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)電控制的研究    冷超

混合動(dòng)力汽車用復(fù)合電源參數(shù)匹配與控制策略研究    于遠(yuǎn)彬

超級(jí)電容蓄電池復(fù)合電源的研究與仿真    張靖

電動(dòng)汽車蓄電池性能仿真與試驗(yàn)    劉磊

純電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)體系初步探討    王震坡,姚利民,孫逢春

純電動(dòng)汽車嵌入式控制系統(tǒng)的開發(fā)實(shí)踐    李志強(qiáng);鐘勇;

純電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性分析    楊磊;

純電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性研究    楊磊;

純電動(dòng)汽車生命周期3E評(píng)價(jià)及微型化發(fā)展    劉宏;王賀武;羅茜;王瑛;歐陽明高;

時(shí)風(fēng)小型純電動(dòng)汽車順利通過國家科技部“863”課題評(píng)審    房士閣;

國家電網(wǎng)公司純電動(dòng)汽車研究取得重大進(jìn)展    

環(huán)保型(電池+電容)純電動(dòng)汽車前景廣闊    

我國純電動(dòng)汽車的發(fā)展方向及能源供給模式的探討    張文亮;武斌;李武峰;來小康;

中大青山純電動(dòng)汽車突破續(xù)航500公里大關(guān)    路智軍;

細(xì)分市場純電動(dòng)汽車研發(fā)與推廣    徐占林;

淺談純電動(dòng)汽車技術(shù)    程勇;

純電動(dòng)汽車研究與開發(fā)    李年根;

純電動(dòng)汽車電氣性能測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究    劉保國;

純電動(dòng)汽車泊車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)    胡杰強(qiáng);王智晶;

淄博市低速純電動(dòng)汽車發(fā)展的幾點(diǎn)思考    車勝新;

純電動(dòng)汽車的控制策略與實(shí)現(xiàn)    馬洪濤;葉倩;

重慶公交發(fā)展純電動(dòng)汽車的一次嘗試    廖濤;

純電動(dòng)汽車泊車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)    胡杰強(qiáng);王智晶;

純電動(dòng)汽車電機(jī)控制器傳導(dǎo)性電磁干擾的抑制    陶銀鵬;余強(qiáng);朱德祥;

應(yīng)著力發(fā)展純電動(dòng)汽車    媒體評(píng)論員 陳健敏

共建純電動(dòng)汽車示范基地及產(chǎn)業(yè)園    姜小莉

加速長沙純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化    長沙市政協(xié)副主席 謝明德

新疆首批純電動(dòng)汽車投入使用    石懷平

山西榆次將建純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)園    記者 楊麗英　張春亮

政策推進(jìn)難掩純電動(dòng)汽車發(fā)展困境    本報(bào)記者 劉國棟

代表建議推動(dòng)純電動(dòng)汽車市場化    記者李雪梅

續(xù)航300公里純電動(dòng)汽車兩年內(nèi)推出    本報(bào)記者 童曙泉

陸地方舟：中國純電動(dòng)汽車領(lǐng)域真正的領(lǐng)跑者    張龍飛

純電動(dòng)汽車或插電式混動(dòng) 誰才是當(dāng)前購車首選？    本報(bào)記者 王禁

純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)及高壓安全策略研究    王佳

純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)問題的研究    石慶升

純電動(dòng)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)理研究與設(shè)計(jì)    曾群

基于鋰離子動(dòng)力電池的純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)控制策略與優(yōu)化    董冰

雙能量源純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)的研究    杜爽

純電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)穩(wěn)定性與諧波特性研究    李晶

兩檔雙離合器自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究    顧強(qiáng)

純電動(dòng)汽車電液復(fù)合再生制動(dòng)研究    劉志強(qiáng)

純電動(dòng)汽車中電驅(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其控制策略研究    吳家龍

微型純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)    岳崇會(huì)

純電動(dòng)汽車突然失壓的應(yīng)急控制策略研究    樂登

純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)與仿真研究    楊文興

純電動(dòng)汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及故障診斷方法研究    吳建榮

微型純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能參數(shù)匹配及仿真研究    王方

純電動(dòng)汽車整車能量建模與仿真分析    劉清虎

純電動(dòng)汽車整車性能建模與仿真    姚海峰

純電動(dòng)汽車電控系統(tǒng)研制    孫淼

北京純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建研究    劉燕玲