超级电容器辅助的电动公交车能量优化管理研究

发布时间：2017-12-13 10:32

  本文关键词：超级电容器辅助的电动公交车能量优化管理研究

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【摘要】：超级电容器是近年来新兴的电源,具有大功率充放电,高效率,循环寿命长的优点,在电动汽车中应用越来越广泛。因城市中公交车需频繁启动和制动,将超级电容器与蓄电池结合起来使用,不但可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容器比功率高的优势,利用超级电容器短时大功率充放电的特性改善公交车的启动,爬坡和制动性能;还可减小蓄电池峰值充放电电流,延长使用寿命,提高整车的动力和经济性能。论文首先对电动公交车中关键部件作了详细的介绍,搭建了各部件的仿真模型,并详细分析了各种运行工况下超级电容和蓄电池容量比的选择问题。由于公交车行驶路径固定,论文利用历史数据信息和实时数据信息对行驶工况中的速度、加速度、行驶坡度和公交停车站点等特征进行了预测,并计算出公交车在下一站间各时刻的功率需求。对电动公交车能量管理问题,论文根据下一路段的平均功率,提出了公交车停车站点超级电容-蓄电池SOC(State of Charge,荷电状态)预分配,运行过程中加减速双模糊控制能量管理策略;为了最大限度的提高公交车的启动、加速性能和能量回收效率,论文引入了基于超级电容SOC预测的控制策略。该控制策略首先根据公交车停车站点SOC预分配的初始值和预测的数据计算出公交车在各个时刻超级电容SOC的参考值;然后将该预测控制策略和模糊控制以一定的权值加权后调节双向DC/DC变换器,控制整车的能量流动,并详细分析了超级电容SOC预测控制为不同权值时对整车性能的影响。最后,论文在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,以ADVISOR中纽约公交工况和德国纽伦堡公交工况为例,对所采用的能量管理策略进行了仿真。结果表明:所采用的能量管理策略能较好的满足电动公交车的启动、加速性能和能量利用效率,减小蓄电池的峰值充放电电流,从而延长蓄电池的使用寿命。
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM53;U469.72

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本文编号：1284851