基于铝空气动力电池组的电机驱动电源系统的研究

发布时间：2017-10-10 11:02

  本文关键词：基于铝空气动力电池组的电机驱动电源系统的研究

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【摘要】：物质生活高度发达的今天,汽车逐渐发展为每一个家庭的必需品。然而传统化石能源正面临枯竭的局面,以电动汽车为代表的新能源汽车将成为今后发展的新趋势。但是电动汽车的发展也受到了一些制约,续驶里程不长就是其中之一。铝空气动力电池具有比能量高,燃料更换方便等特点,可以提高电动汽车的续驶里程,但是铝空气动力电池比功率低且不可充电的特性又会对电动汽车的动力性能和能量回收性能造成很大影响。而超级电容恰恰可以弥补其劣势。基于此,本文以铝空气动力电池和超级电容的复合驱动电源系统为研究对象,研究内容如下:首先,研究了铝空气动力电池和超级电容的基本特性。对比了铝空气动力电池与典型动力电池的比能量和比功率,并根据实验数据分析了铝空气动力电池和超级电容的放电特性、容量特性、内阻特性以及超级电容的充电特性,以此为基础,对复合驱动电源的匹配结构进行了分析与选择。然后根据选择的结构设计了电源主电路并对实际工作电路结构进行了分析,最后由电机参数确定了铝空气动力电池和超级电容的选型,并计算了两者的匹配数量。其次,根据电源特性分别建立了铝空气动力电池和超级电容的电源模型。通过实验数据与仿真结果的对比,对铝空气动力电池和超级电容的模型进行验证,以此说明建模的正确性。在上述研究的基础上建立复合驱动电源的模型。最后,对复合驱动电源系统的能量分配策略进行研究。分别研究了逻辑门限策略和模糊逻辑控制策略,针对两种不同的策略,分别在实际工况下进行电源性能仿真,通过两种策略的仿真结果进行控制策略的优劣对比。通过对比得出了模糊控制策略下,驱动电源系统能够更合理地分配能量,从而更能保证整车动力性能以及减小大电流对铝空气电池的冲击。
【关键词】：铝空气动力电池 复合驱动电源 电源模型 模糊逻辑控制策略
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究工作的背景与意义10-12
• 1.2 国内外研究历史与现状12-15
• 1.2.1 铝空气动力电池研究历史与现状12-13
• 1.2.2 超级电容研究历史与现状13-14
• 1.2.3 复合驱动电源研究历史与现状14-15
• 1.3 本文的主要研究内容15-16
• 1.4 本文的结构安排16-17
• 第二章 复合驱动电源特性分析17-25
• 2.1 铝空气动力电池基本特性分析17-22
• 2.1.1 比能量17-18
• 2.1.2 比功率18-19
• 2.1.3 放电特性19
• 2.1.4 容量特性19-21
• 2.1.5 内阻特性21-22
• 2.2 超级电容基本特性分析22-24
• 2.2.1 充放电特性22-23
• 2.2.2 容量特性23-24
• 2.2.3 内阻特性24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 复合驱动电源系统设计与参数匹配25-39
• 3.1 复合驱动电源系统研究现状25
• 3.2 复合驱动电源结构匹配25-29
• 3.2.1 复合驱动电源并联结构的分析25-26
• 3.2.2 复合驱动电源结构匹配结构的选择26-29
• 3.3 复合驱动电源系统主电路设计与分析29-34
• 3.3.1 复合驱动电源系统主电路设计29-30
• 3.3.2 复合能量驱动电源系统电路拓扑分析30-34
• 3.4 复合驱动电源参数匹配34-38
• 3.4.1 铝空气动力电池参数匹配34-36
• 3.4.2 超级电容参数匹配36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 复合驱动电源系统建模及验证39-51
• 4.1 铝空气动力电池模型及验证39-47
• 4.1.1 铝空气动力电池PNGV模型建模原理40-42
• 4.1.2 铝空气动力电池PNGV模型参数获取42-46
• 4.1.3 铝空气动力电池PNGV模型建立与验证46-47
• 4.2 超级电容模型及验证47-50
• 4.2.1 超级电容RC模型建模原理47-48
• 4.2.2 超级电容RC模型参数获取48-49
• 4.2.3 超级电容RC模型建立及验证49-50
• 4.3 复合驱动电源模型50
• 4.4 本章小结50-51
• 第五章 复合驱动电源能量分配策略研究51-67
• 5.1 逻辑门限策略能量分配研究51-53
• 5.1.1 逻辑门限策略能量分配原理与流程51-52
• 5.1.2 逻辑门限策略参数获取52-53
• 5.2 模糊逻辑控制策略能量分配研究53-61
• 5.2.1 模糊逻辑控制策略能量分配原理54-55
• 5.2.2 模糊控制器隶属度函数55-57
• 5.2.3 模糊控制规则57-61
• 5.2.4 模糊逻辑控制模型61
• 5.3 能量分配策略仿真结果分析61-66
• 5.4 本章小结66-67
• 第六章 全文总结与展望67-69
• 6.1 全文总结67
• 6.2 工作展望67-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间取得的成果73-74

【参考文献】

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本文编号：1005981