基于道路坡度信息的复合电源能量管理策略研究
发布时间：2021-07-03 04:49
电动汽车在节能和环保方面的优势突出。但是,作为电动汽车动力源的蓄电池相对而言存在功率密度较低和循环寿命短的缺点,而且车辆行驶工况复杂多变,单一蓄电池的电源系统不能很好地匹配电动车辆的需求。超级电容是一种新型储能装置,其功率密度高、循环寿命长、工作温限宽、绿色环保,蓄电池与超级电容组成的复合电源系统成为电动汽车能源系统的重要发展方向。复合电源系统能充分发挥电池和超级电容各自的优点,促进二者优势互补并提升车辆的性能,其能量分配策略至关重要。本文对由蓄电池与超级电容组成的电动汽车复合电源系统的能量管理策略进行研究,主要内容包括:（1）复合电源系统部件特性分析。分析系统关键部件蓄电池的工作原理、超级电容的储能机理,并对电池与超级电容的充放电特性、内阻特性和能量效率进行对比分析,探讨DC/DC变换器的升压-降压工作原理和转换效率,以此为复合电源系统的参数匹配和能量管理策略仿真分析奠定理论基础。（2）复合电源系统结构与参数匹配。对现有的四种复合电源系统拓扑结构进行分析,兼顾系统效率、稳定性和成本的前提下,选取超级电容和DC/DC变换器串联、蓄电池接直流母线的结构;针对小型四轮独立驱动电动车复合电源...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超级电容内部结构原理
西南大学工程硕士学位论文12图2-6超级电容充放电内阻Fig.2-6Charge-dischargeresistanceofultracapacitor由图2-6可知，单体超级电容内阻的大小随着SOC值的增大而先减小后增大，但变化量小，所以在建立超级电容仿真模型时可将其内阻视为常数。2.2.3充放电特性超级电容充放电特性决定了是否能满足复合电源系统工作性能的要求，因此其研究分析方法与蓄电池类似。本实验室前期通过恒定电流充放电的试验，工作电流为40A、30A、15A和5A，对额定电压2.5V，容量630F的单体超级电容实验，得到电压变化曲线如图2-7、2-8所示。由充放电特性曲线图可知，在超级电容的充放电过程中，保持工作电流不变条件下，其端电压值与时间大体呈线性关系。放电工作时，二者是线性负相关。增大恒流放电的电流，放电工作时间越短，电压下降速率增大。超级电容持续放电时间短，其不具备长期放电能力，但具有大电流快速放电的特性。因此超级电容不能做为车辆行驶时的主要供能设备，可以用于辅助供电，在车辆行驶过程中能够迅速提供大的瞬时功率和峰值功率。这一特性表明，电动汽车在启动、加速以及爬坡等工况下应该充分发挥超级电容的优势。图2-7超级电容放电特性曲线图2-8超级电容充电特性曲线Fig.2-7ThedischargecurvesofultracapacitorFig.2-8Thechargecurvesofultracapacitor充电工作时，端电压值与时间是线性正相关，即随着时间变化，超级电容端电压直线上升，直到充电完成。增大恒流充电的电流，充电工作时间越短，电压0.4020406080100电阻/mΩSOC/%0.50.60.70.8充电电阻放电电阻0.3
西南大学工程硕士学位论文12图2-6超级电容充放电内阻Fig.2-6Charge-dischargeresistanceofultracapacitor由图2-6可知，单体超级电容内阻的大小随着SOC值的增大而先减小后增大，但变化量小，所以在建立超级电容仿真模型时可将其内阻视为常数。2.2.3充放电特性超级电容充放电特性决定了是否能满足复合电源系统工作性能的要求，因此其研究分析方法与蓄电池类似。本实验室前期通过恒定电流充放电的试验，工作电流为40A、30A、15A和5A，对额定电压2.5V，容量630F的单体超级电容实验，得到电压变化曲线如图2-7、2-8所示。由充放电特性曲线图可知，在超级电容的充放电过程中，保持工作电流不变条件下，其端电压值与时间大体呈线性关系。放电工作时，二者是线性负相关。增大恒流放电的电流，放电工作时间越短，电压下降速率增大。超级电容持续放电时间短，其不具备长期放电能力，但具有大电流快速放电的特性。因此超级电容不能做为车辆行驶时的主要供能设备，可以用于辅助供电，在车辆行驶过程中能够迅速提供大的瞬时功率和峰值功率。这一特性表明，电动汽车在启动、加速以及爬坡等工况下应该充分发挥超级电容的优势。图2-7超级电容放电特性曲线图2-8超级电容充电特性曲线Fig.2-7ThedischargecurvesofultracapacitorFig.2-8Thechargecurvesofultracapacitor充电工作时，端电压值与时间是线性正相关，即随着时间变化，超级电容端电压直线上升，直到充电完成。增大恒流充电的电流，充电工作时间越短，电压0.4020406080100电阻/mΩSOC/%0.50.60.70.8充电电阻放电电阻0.3
本文编号：3261902
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超级电容内部结构原理
西南大学工程硕士学位论文12图2-6超级电容充放电内阻Fig.2-6Charge-dischargeresistanceofultracapacitor由图2-6可知，单体超级电容内阻的大小随着SOC值的增大而先减小后增大，但变化量小，所以在建立超级电容仿真模型时可将其内阻视为常数。2.2.3充放电特性超级电容充放电特性决定了是否能满足复合电源系统工作性能的要求，因此其研究分析方法与蓄电池类似。本实验室前期通过恒定电流充放电的试验，工作电流为40A、30A、15A和5A，对额定电压2.5V，容量630F的单体超级电容实验，得到电压变化曲线如图2-7、2-8所示。由充放电特性曲线图可知，在超级电容的充放电过程中，保持工作电流不变条件下，其端电压值与时间大体呈线性关系。放电工作时，二者是线性负相关。增大恒流放电的电流，放电工作时间越短，电压下降速率增大。超级电容持续放电时间短，其不具备长期放电能力，但具有大电流快速放电的特性。因此超级电容不能做为车辆行驶时的主要供能设备，可以用于辅助供电，在车辆行驶过程中能够迅速提供大的瞬时功率和峰值功率。这一特性表明，电动汽车在启动、加速以及爬坡等工况下应该充分发挥超级电容的优势。图2-7超级电容放电特性曲线图2-8超级电容充电特性曲线Fig.2-7ThedischargecurvesofultracapacitorFig.2-8Thechargecurvesofultracapacitor充电工作时，端电压值与时间是线性正相关，即随着时间变化，超级电容端电压直线上升，直到充电完成。增大恒流充电的电流，充电工作时间越短，电压0.4020406080100电阻/mΩSOC/%0.50.60.70.8充电电阻放电电阻0.3
西南大学工程硕士学位论文12图2-6超级电容充放电内阻Fig.2-6Charge-dischargeresistanceofultracapacitor由图2-6可知，单体超级电容内阻的大小随着SOC值的增大而先减小后增大，但变化量小，所以在建立超级电容仿真模型时可将其内阻视为常数。2.2.3充放电特性超级电容充放电特性决定了是否能满足复合电源系统工作性能的要求，因此其研究分析方法与蓄电池类似。本实验室前期通过恒定电流充放电的试验，工作电流为40A、30A、15A和5A，对额定电压2.5V，容量630F的单体超级电容实验，得到电压变化曲线如图2-7、2-8所示。由充放电特性曲线图可知，在超级电容的充放电过程中，保持工作电流不变条件下，其端电压值与时间大体呈线性关系。放电工作时，二者是线性负相关。增大恒流放电的电流，放电工作时间越短，电压下降速率增大。超级电容持续放电时间短，其不具备长期放电能力，但具有大电流快速放电的特性。因此超级电容不能做为车辆行驶时的主要供能设备，可以用于辅助供电，在车辆行驶过程中能够迅速提供大的瞬时功率和峰值功率。这一特性表明，电动汽车在启动、加速以及爬坡等工况下应该充分发挥超级电容的优势。图2-7超级电容放电特性曲线图2-8超级电容充电特性曲线Fig.2-7ThedischargecurvesofultracapacitorFig.2-8Thechargecurvesofultracapacitor充电工作时，端电压值与时间是线性正相关，即随着时间变化，超级电容端电压直线上升，直到充电完成。增大恒流充电的电流，充电工作时间越短，电压0.4020406080100电阻/mΩSOC/%0.50.60.70.8充电电阻放电电阻0.3
本文编号：3261902
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3261902.html
