混合动力军车复合电池控制系统研究
发布时间：2023-01-12 16:12
混合动力军车除了较高的燃油效率、低排放,更有高机动性、稳定性、隐蔽性,并且能够为未来军用电磁平台配置创造条件,从而提高了军用车辆的战场生存能力。所以,军用混合动力车也必将成为军用车辆的发展方向。再生制动时混合动力车辆最重要的特点之一。本文主要研究的是混合动力军用车的复合电池再生制动系统。首先,介绍了论文研究的背景、混合动力军车的概述和再生制动系统以及复合电池研究的现状,明确了本文研究的目的与意义。其次,介绍了镍氢蓄电池的性能和特性,并进行了模型建立与仿真验证,得出镍氢蓄电池适合充放电的SOC范围以及充电功率大小。再次,根据飞轮的材料,以不锈钢飞轮和复合材料（石墨须晶）为例,进行了对比分析,并拟定了一套高速飞轮的参数,以此为基础设计了一套高速飞轮电池系统,并对其充放电效果进行了研究分析,得出飞轮电池的充放电范围比较广,受的限制条件较少。最后,以东风猛士越野车为基础,设计四轮单独驱动的越野车,设计了军用混合动力车的再生制动控制策略,并在MATLAB／SIMLINK中搭建再生制动过程中能量回收的控制模型,通过仿真验证,实现了军用混合动力车的高效、安全的再生制动。得出飞轮电池再生制动回收能量效...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 论文研究的背景
1.2 混合动力军车概述
1.2.1 混合动力车的原理
1.2.2 混合动力军车的分类
1.2.3 混合动力军车的优越性能
1.3 再生制动系统简介
1.3.1 混合动力军车再生制动的定义
1.3.2 混合动力军车再生制动应用情况
1.4 复合电源研究现状
1.5 本文研究的主要内容
第2章 混合动力军车的蓄电池储能系统
2.1 镍氢电池概况
2.1.1 镍氢电池工作原理
2.1.2 蓄电池的基本要求和参数
2.1.3 影响镍氢电池荷电状态的主要因素
2.1.4 SOC的适用分析
2.2 电池模型建立
2.2.1 MH/Ni电池的内阻模型
2.2.2 MH/Ni电池的阻容模型
2.2.3 谢菲尔德(Shepherd)模型
2.3 能量分析及充放电效果研究
2.3.1 恒电流放电
2.3.2 恒流充电实验
2.4 本章小结
第3章 混合动力军车的飞轮电池储能系统
3.1 飞轮电池的结构、原理及特点
3.1.1 飞轮电池的结构
3.1.2 飞轮储能系统的基本原理和特点
3.1.3 飞轮电池的特点
3.2 硬件配置
3.2.1 飞轮转子的尺寸确定
3.2.2 电机类型的选择
3.2.3 永磁无刷直流电机介绍
3.2.4 电机性能参数的设计
3.3 飞轮电池能量转换原理与控制设计
3.3.1 飞轮电池能量转换方案
3.3.2 充电控制系统的设计
3.3.3 转速环调速方式及控制
3.4 充电控制系统模型的建立与仿真
3.4.1 PWM产生模块
3.4.2 整流模块
3.4.3 逆变器的连接
3.4.4 控制器模型
3.5 飞轮电池控制系统仿真模型及结果
3.5.1 飞轮电池的储能状态
3.5.2 飞轮电池的充放电仿真
3.6 本章小结
第4章 复合电池再生制动控制策略
4.1 混合动力军车的再生制动
4.1.1 再生制动的约束条件
4.1.2 再生制动最大制动力矩、最大制动功率
4.2 混合动力军车再生制动控制策略
4.2.1 再生控制策略
4.2.2 再生制动策略的验证
4.3 复合电源电能分配策略
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文结论
5.2 本文创新点
5.3 不足与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞轮电池转子设计研究现状及应用展望[J]. 杨万利,张维超. 价值工程. 2014(08)
[2]基于电液复合制动系统的电动汽车再生制动控制策略研究[J]. 胡东海,何仁,俞剑波,赵强. 公路交通科技. 2014(03)
[3]纯电动轿车电液复合制动控制策略仿真[J]. 解少博,刘玺斌,王佳,魏朗. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2014(01)
[4]车载飞轮电池的关键技术分析及其研究现状[J]. 周红凯,谢振宇,王晓. 机械与电子. 2014(01)
[5]基于Thevenin模型的混合动力镍氢电池参数辨识[J]. 伍佳佳,赵又群. 农业装备与车辆工程. 2014(01)
[6]电动汽车再生制动系统回收特性与能量流分析[J]. 张树培,黄璇,荆哲铖. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2015(01)
[7]基于复合电源恒流控制的电动车再生制动系统[J]. 周孔亢,陈燎,盘朝奉,陈龙,王晓亮. 机械工程学报. 2013(20)
[8]飞轮电池的发展及应用综述[J]. 石治国. 电源技术. 2013(10)
[9]电动汽车再生制动系统的建模与仿真[J]. 周美兰,毕胜尧,张昊. 哈尔滨理工大学学报. 2013(05)
[10]混合动力车概述[J]. 李玉茂. 汽车维修与保养. 2013(10)
博士论文
[1]轮毂电机驱动电动汽车联合制动的模糊自整定PID控制方法研究[D]. 林辉.吉林大学 2013
[2]电动汽车再生制动若干关键问题研究[D]. 赵国柱.南京航空航天大学 2012
[3]新能源汽车技术经济综合评价及其发展策略研究[D]. 阮娴静.武汉理工大学 2010
[4]气动燃油混合动力车混合效能分析及其电控气动发动机的研究[D]. 陈平录.浙江大学 2010
[5]混合动力车用径向—径向磁通复合结构永磁同步电机的研究[D]. 刘冉冉.哈尔滨工业大学 2010
[6]小型混合动力车中电力驱动装置的若干关键技术研究[D]. 张晓峰.浙江大学 2009
[7]飞轮电池及其混合磁悬浮控制系统的研究[D]. 褚海英.北京交通大学 2009
[8]飞轮电池储能关键技术研究[D]. 杨志轶.合肥工业大学 2002
硕士论文
[1]轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究[D]. 田超贺.北京交通大学 2012
[2]混合动力客车制动系统性能分析及再生制动控制策略研究[D]. 黄小波.湖南大学 2012
[3]飞轮电池控制系统研究[D]. 何翼.兰州理工大学 2011
[4]纯电动汽车再生制动控制策略与仿真研究[D]. 刘宠誉.武汉理工大学 2010
[5]混合动力汽车镍氢电池充放电特性研究[D]. 曲荣利.大连理工大学 2007
[6]MH-Ni电池充放电特性的建模与仿真[D]. 谭巧玲.北方工业大学 2007
[7]混合动力客车飞轮电池中高速复合材料飞轮的设计与仿真[D]. 廖芳.武汉理工大学 2004
本文编号：3730121
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 论文研究的背景
1.2 混合动力军车概述
1.2.1 混合动力车的原理
1.2.2 混合动力军车的分类
1.2.3 混合动力军车的优越性能
1.3 再生制动系统简介
1.3.1 混合动力军车再生制动的定义
1.3.2 混合动力军车再生制动应用情况
1.4 复合电源研究现状
1.5 本文研究的主要内容
第2章 混合动力军车的蓄电池储能系统
2.1 镍氢电池概况
2.1.1 镍氢电池工作原理
2.1.2 蓄电池的基本要求和参数
2.1.3 影响镍氢电池荷电状态的主要因素
2.1.4 SOC的适用分析
2.2 电池模型建立
2.2.1 MH/Ni电池的内阻模型
2.2.2 MH/Ni电池的阻容模型
2.2.3 谢菲尔德(Shepherd)模型
2.3 能量分析及充放电效果研究
2.3.1 恒电流放电
2.3.2 恒流充电实验
2.4 本章小结
第3章 混合动力军车的飞轮电池储能系统
3.1 飞轮电池的结构、原理及特点
3.1.1 飞轮电池的结构
3.1.2 飞轮储能系统的基本原理和特点
3.1.3 飞轮电池的特点
3.2 硬件配置
3.2.1 飞轮转子的尺寸确定
3.2.2 电机类型的选择
3.2.3 永磁无刷直流电机介绍
3.2.4 电机性能参数的设计
3.3 飞轮电池能量转换原理与控制设计
3.3.1 飞轮电池能量转换方案
3.3.2 充电控制系统的设计
3.3.3 转速环调速方式及控制
3.4 充电控制系统模型的建立与仿真
3.4.1 PWM产生模块
3.4.2 整流模块
3.4.3 逆变器的连接
3.4.4 控制器模型
3.5 飞轮电池控制系统仿真模型及结果
3.5.1 飞轮电池的储能状态
3.5.2 飞轮电池的充放电仿真
3.6 本章小结
第4章 复合电池再生制动控制策略
4.1 混合动力军车的再生制动
4.1.1 再生制动的约束条件
4.1.2 再生制动最大制动力矩、最大制动功率
4.2 混合动力军车再生制动控制策略
4.2.1 再生控制策略
4.2.2 再生制动策略的验证
4.3 复合电源电能分配策略
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文结论
5.2 本文创新点
5.3 不足与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞轮电池转子设计研究现状及应用展望[J]. 杨万利,张维超. 价值工程. 2014(08)
[2]基于电液复合制动系统的电动汽车再生制动控制策略研究[J]. 胡东海,何仁,俞剑波,赵强. 公路交通科技. 2014(03)
[3]纯电动轿车电液复合制动控制策略仿真[J]. 解少博,刘玺斌,王佳,魏朗. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2014(01)
[4]车载飞轮电池的关键技术分析及其研究现状[J]. 周红凯,谢振宇,王晓. 机械与电子. 2014(01)
[5]基于Thevenin模型的混合动力镍氢电池参数辨识[J]. 伍佳佳,赵又群. 农业装备与车辆工程. 2014(01)
[6]电动汽车再生制动系统回收特性与能量流分析[J]. 张树培,黄璇,荆哲铖. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2015(01)
[7]基于复合电源恒流控制的电动车再生制动系统[J]. 周孔亢,陈燎,盘朝奉,陈龙,王晓亮. 机械工程学报. 2013(20)
[8]飞轮电池的发展及应用综述[J]. 石治国. 电源技术. 2013(10)
[9]电动汽车再生制动系统的建模与仿真[J]. 周美兰,毕胜尧,张昊. 哈尔滨理工大学学报. 2013(05)
[10]混合动力车概述[J]. 李玉茂. 汽车维修与保养. 2013(10)
博士论文
[1]轮毂电机驱动电动汽车联合制动的模糊自整定PID控制方法研究[D]. 林辉.吉林大学 2013
[2]电动汽车再生制动若干关键问题研究[D]. 赵国柱.南京航空航天大学 2012
[3]新能源汽车技术经济综合评价及其发展策略研究[D]. 阮娴静.武汉理工大学 2010
[4]气动燃油混合动力车混合效能分析及其电控气动发动机的研究[D]. 陈平录.浙江大学 2010
[5]混合动力车用径向—径向磁通复合结构永磁同步电机的研究[D]. 刘冉冉.哈尔滨工业大学 2010
[6]小型混合动力车中电力驱动装置的若干关键技术研究[D]. 张晓峰.浙江大学 2009
[7]飞轮电池及其混合磁悬浮控制系统的研究[D]. 褚海英.北京交通大学 2009
[8]飞轮电池储能关键技术研究[D]. 杨志轶.合肥工业大学 2002
硕士论文
[1]轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究[D]. 田超贺.北京交通大学 2012
[2]混合动力客车制动系统性能分析及再生制动控制策略研究[D]. 黄小波.湖南大学 2012
[3]飞轮电池控制系统研究[D]. 何翼.兰州理工大学 2011
[4]纯电动汽车再生制动控制策略与仿真研究[D]. 刘宠誉.武汉理工大学 2010
[5]混合动力汽车镍氢电池充放电特性研究[D]. 曲荣利.大连理工大学 2007
[6]MH-Ni电池充放电特性的建模与仿真[D]. 谭巧玲.北方工业大学 2007
[7]混合动力客车飞轮电池中高速复合材料飞轮的设计与仿真[D]. 廖芳.武汉理工大学 2004
本文编号：3730121
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