純電動汽車復合儲能系統(tǒng)參數匹配及控制策略研究

【摘要】：隨著汽車的普及化,也伴隨著環(huán)境與能源危機的產生。因此,我國加大了對純電動汽車及插電式混合動力汽車研發(fā)和產業(yè)化的支持力度,而儲能裝置是新能源汽車的三大關鍵部件之一。由于動力電池的比功率低、循環(huán)使用壽命短等固有缺點,已成為阻礙純電動汽車發(fā)展的關鍵因素?；诔夒娙萜鞅裙β蚀?、可大電流充放電和循環(huán)使用壽命長的特性,論文以由超級電容器與動力電池組成的復合儲能系統(tǒng)為研究對象,進行了純電動汽車復合儲能系統(tǒng)參數匹配及控制策略研究。純電動汽車用復合儲能系統(tǒng)是由動力電池組、超級電容器組、雙向DC/DC功率轉換器等部件組成的復雜系統(tǒng),為了更好地匹配復合儲能系統(tǒng)的參數和制定有效的控制策略,本文首先研究與分析組成復合儲能系統(tǒng)的三個關鍵部件的各自特性,并對復合儲能系統(tǒng)的構型進行分析對比,最終確定合理的復合儲能系統(tǒng)構型,并建立復合儲能系統(tǒng)Matlab/Simulink仿真模型。其次,在對純電動汽車動力學分析和復合儲能系統(tǒng)性能需求研究的基礎上,從典型循環(huán)工況對復合儲能系統(tǒng)的能量和功率配置要求兩個角度出發(fā),提出純電動汽車復合儲能系統(tǒng)參數匹配方法。并在此基礎上,利用加權和系數多目標優(yōu)化方法對其關鍵參數進行優(yōu)化。然后,針對純電動汽車用復合儲能系統(tǒng)中的動力電池組與超級電容器組之間的功率分配問題進行深入的研究。本文在對純電動汽車復合儲能系統(tǒng)的工作模式和控制目標進行分析與研究的基礎上,提出兩種新型的控制策略,分別為基于濾波思想的復合儲能系統(tǒng)基本規(guī)則控制策略和復合儲能系統(tǒng)的復合模糊控制策略。最后,通過構建加裝復合儲能系統(tǒng)的純電動汽車Matlab/Simulink仿真模型,仿真驗證本文所采用的復合儲能系統(tǒng)的正確性和所提出控制策略的有效性。 【關鍵詞】：復合儲能系統(tǒng) 超級電容器 動力電池 參數匹配 控制策略
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 單一儲能裝置國內外研究現狀9-11
• 1.3 復合儲能系統(tǒng)國內外研究現狀11-14
• 1.3.1 復合儲能系統(tǒng)應用現狀11-12
• 1.3.2 復合儲能系統(tǒng)參數匹配研究現狀12-13
• 1.3.3 復合儲能系統(tǒng)控制策略研究現狀13-14
• 1.4 本文研究意義14
• 1.5 本文主要研究內容14-16
• 2 純電動汽車復合儲能系統(tǒng)性能分析及建模16-38
• 2.1 動力電池性能分析與建模16-26
• 2.1.1 動力電池的種類及性能參數16-18
• 2.1.2 鋰離子電池特性分析18-20
• 2.1.3 鋰離子電池建模20-26
• 2.2 超級電容器性能分析與建模26-32
• 2.2.1 超級電容器的結構原理及性能參數26-27
• 2.2.2 超級電容器特性分析27-29
• 2.2.3 超級電容器建模29-32
• 2.3 鋰離子電池與超級電容器性能對比分析32
• 2.4 雙向DC/DC功率轉換器特性分析及建模32-34
• 2.5 復合儲能系統(tǒng)構型分析與仿真模型34-36
• 2.5.1 復合儲能系統(tǒng)構型分析34-35
• 2.5.2 復合儲能系統(tǒng)仿真模型35-36
• 2.6 本章小結36-38
• 3 基于典型循環(huán)工況的復合儲能系統(tǒng)參數匹配及優(yōu)化38-54
• 3.1 純電動汽車動力分析39-41
• 3.2 基于典型循環(huán)工況的復合儲能系統(tǒng)性能需求分析41-45
• 3.2.1 世界典型循環(huán)工況特征分析41-42
• 3.2.2 純電動汽車復合儲能系統(tǒng)性能需求分析42-45
• 3.3 復合儲能系統(tǒng)能量配置45-49
• 3.3.1 動力電池組的能量配置45-46
• 3.3.2 超級電容器組的能量配置46-49
• 3.4 復合儲能系統(tǒng)功率配置49
• 3.5 復合儲能系統(tǒng)參數匹配優(yōu)化49-53
• 3.5.1 復合儲能系統(tǒng)參數初步確定49-50
• 3.5.2 復合儲能系統(tǒng)參數優(yōu)化50-53
• 3.6 本章小結53-54
• 4 純電動汽車復合儲能系統(tǒng)控制策略研究54-72
• 4.1 純電動汽車復合儲能系統(tǒng)工作模式54-57
• 4.2 純電動汽車復合儲能系統(tǒng)控制的目標及方法57-58
• 4.3 基于濾波思想的復合儲能系統(tǒng)基本規(guī)則控制策略58-63
• 4.3.1 基于濾波思想的基本規(guī)則控制策略的制定58-60
• 4.3.2 基于濾波思想的基本規(guī)則控制策略仿真模型的建立60-61
• 4.3.3 相關參數的確定61-63
• 4.4 復合儲能系統(tǒng)的復合模糊控制策略63-69
• 4.4.1 常規(guī)模糊控制原理分析63-64
• 4.4.2 復合儲能系統(tǒng)的復合模糊控制策略64
• 4.4.3 復合模糊控制器設計64-69
• 4.5 本章小結69-72
• 5 純電動汽車復合儲能系統(tǒng)仿真分析72-86
• 5.1 動力性仿真72-75
• 5.1.1 加速性能仿真72-74
• 5.1.2 最高車速與最大爬坡度仿真74-75
• 5.2 經濟性仿真75-77
• 5.3 典型循環(huán)工況仿真77-84
• 5.4 本章小結84-86
• 6 結論與展望86-88
• 6.1 本文結論86
• 6.2 研究展望86-88
• 致謝88-90
• 參考文獻90-96
• 附錄96
• A作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文96
• B作者在攻讀學位期間獲得的專利96
• C作者在攻讀碩士學位期間參與的科研項目96

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