純電動(dòng)汽車復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)及其能量控制策略的研究.pdf

1、在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，汽車已經(jīng)成為人們出行的主要交通工具，傳統(tǒng)汽車能源主要依靠石油資源，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的消耗造成能源日益枯竭，汽車使用量的增加同時(shí)也加大了尾氣排放量，造成了大量空氣污染。因此，以電動(dòng)汽車為核心的新能源汽車的開(kāi)發(fā)被提上了日程。電動(dòng)汽車主要依靠動(dòng)力電池作為驅(qū)動(dòng)能源，而目前電池發(fā)展的局限性造成了電動(dòng)汽車始終無(wú)法大量普及。以單一的動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)能源，當(dāng)爬坡或加速時(shí)，長(zhǎng)期瞬時(shí)大電流的沖擊會(huì)造成蓄電池壽命的減短。超級(jí)電容是一

2、種具有高功率密度的新型儲(chǔ)能元件，可以大功率充放電，彌補(bǔ)蓄電池的不足，將超級(jí)電容與蓄電池一同構(gòu)成復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)，對(duì)于推動(dòng)電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
　　本文對(duì)純電動(dòng)汽車復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，選擇鋰電池和超級(jí)電容以及雙向DC/DC變換器共同組成復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)。分析了電池的種類，進(jìn)行了溫度特性實(shí)驗(yàn)和放電特性實(shí)驗(yàn);介紹了超級(jí)電容的特性，進(jìn)行了充放電實(shí)驗(yàn)和自放電實(shí)驗(yàn);對(duì)雙向DC/DC變換器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型，最終確立雙向半

3、橋DC/DC變換結(jié)構(gòu)，并分析其工作原理。最終確立了復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，充分利用蓄電池高能量密度和超級(jí)電容高功率密度的特點(diǎn)，滿足電動(dòng)汽車在行駛中的需求。
　　根據(jù)復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于邏輯門限的能量控制策略以及基于模糊控制的能量控制，基于AVL CRUISE軟件搭建整車模型，給出了CRUISE與MATLAB聯(lián)合仿真的方法，并在NEDC道路工況下進(jìn)行聯(lián)合仿真，仿真證明制定的控制策略能夠有效的對(duì)超級(jí)電容和蓄電池的功率進(jìn)行分配，減

4、少大電流對(duì)蓄電池的沖擊，提高續(xù)航里程。
　　由于模糊控制策略的制定帶有一定的主觀性，采用粒子群算法對(duì)模糊控制的控制規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化，以制動(dòng)能量回收率和能量消耗率作為優(yōu)化目標(biāo)，在MATLAB中編寫算法，重新搭建Simulink模型，進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。優(yōu)化結(jié)果表明，優(yōu)化后的模糊控制器可以提高能量的回收率，減少能量的消耗，提高經(jīng)濟(jì)性能。
　　進(jìn)行復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。硬件部分包括:電流采樣設(shè)計(jì)，電壓采樣設(shè)計(jì)，CAN通信電路設(shè)計(jì)，輔助電