电动汽车复合电源系统设计与功率分配策略研究
发布时间：2022-07-08 09:45
近年来,电动汽车因为其不产生任何污染而得到了迅速的发展,但其发展过程中也产生了许多难题,如蓄电池的功率密度低使整车动力性较差,频繁的大电流充放电使其循环寿命短等。因此本文设计了将比功率高且循环寿命长的超级电容与蓄电池相结合组成复合电源作为电动汽车的能量系统,并对其功率分配策略进行了对比研究。首先,基于蓄电池和超级电容的充放电试验,分别对其工作特性进行了详细分析。经过对比分析不同复合电源系统结构方式的优缺点,提出了超级电容先与双向DC/DC变换器串联后再与蓄电池并联的复合电源结构,并详细讲述了其不同的工作模式状态。依据原型车参数完成了蓄电池和超级电容的参数匹配,并明确了对双向DC/DC变换器的功能要求,进而完成了双向DC/DC变换器的设计,主要是电感和电容的设计,并根据双向DC/DC变换器的电路原理建立了仿真模型并进行仿真。结果显示:所设计的双向DC/DC变换器具有良好的升降压能力和动态响应能力,满足设计要求。其次,基于蓄电池和超级电容的工作原理在MATLAB/Simulink分别对其建模,依据双向DC/DC变换器的效率试验数据完成效率模型建模。对现有功率分配策略分析比较后,提出简单逻辑...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外复合电源研究现状
1.2.1 国外复合电源研究现状
1.2.2 国内复合电源研究现状
1.3 论文主要研究内容
第二章 复合电源系统设计与参数匹配
2.1 复合电源系统概述
2.2 蓄电池工作特性分析
2.2.1 蓄电池选型分析
2.2.2 蓄电池的充放电特性分析
2.3 超级电容工作特性分析
2.3.1 超级电容的充放电特性分析
2.3.2 超级电容的内阻特性分析
2.4 复合电源系统结构选型与工作模式分析
2.4.1 复合电源结构选型
2.4.2 复合电源工作模式分析
2.5 参数设计
2.5.1 蓄电池参数
2.5.2 超级电容参数
2.6 本章小结
第三章 双向DC/DC变换器设计及仿真分析
3.1 双向DC/DC变换器的结构选型
3.2 Buck-Boost双向变换器工作原理及参数设计
3.2.1 Buck降压模式工作原理
3.2.2 Boost升压模式工作原理
3.2.3 储能元件的参数设计
3.3 Buck-Boost变换器建模与仿真
3.3.1 Buck-Boost变换器电路模型
3.3.2 Buck-Boost变换器控制模型
3.3.3 Buck-Boost变换器仿真与分析
3.4 本章小结
第四章 复合电源系统控制策略设计及仿真分析
4.1 复合电源系统控制策略分析
4.2 复合电源系统功率组成分析
4.3 简单逻辑门限值控制策略设计
4.4 模糊控制策略设计
4.4.1 模糊逻辑控制分析
4.4.2 模糊逻辑控制器设计
4.5 复合电源系统建模
4.5.1 蓄电池建模
4.5.2 超级电容建模
4.5.3 双向DC/DC变换器效率建模
4.5.4 复合电源系统模型
4.6 复合电源系统仿真与结果分析
4.6.1 仿真软件介绍
4.6.2 参数设定与工况选择
4.6.3 单一电源和复合电源的仿真对比分析
4.6.4 不同控制策略的仿真对比分析
4.7 本章小结
第五章 复合电源系统实验研究
5.1 实验平台的搭建
5.2 双向DC/DC变换器性能实验与结果分析
5.2.1 双向DC/DC变换器恒流实验与结果分析
5.2.2 双向DC/DC变换器动态响应实验与结果分析
5.3 复合电源系统供能实验与结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文及其他科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈新能源汽车行业发展现状及发展动力[J]. 黄聪. 南方农机. 2018(03)
[2]双向DC/DC变换器的设计与仿真研究[J]. 陈泽洁,辛蒙娟,闫姚针,庞晨,周莉娜. 机电工程技术. 2017(03)
[3]基于模糊控制的纯电动汽车复合电源功率分配策略研究[J]. 郑丽辉,赵志刚,方晓汾. 机械研究与应用. 2015(04)
[4]混联式电动汽车动力系统的建模和性能仿真[J]. 李宪民. 长安大学学报(自然科学版). 2014(05)
[5]基于ADVISOR的混合动力汽车复合电源二次开发[J]. 王祥,孙玉坤,王琪. 电测与仪表. 2014(14)
[6]蓄电池与超级电容混合储能系统的控制策略[J]. 张纯江,董杰,刘君,贲冰. 电工技术学报. 2014(04)
[7]基于超级电容储能双向DC/DC变换器控制模型分析[J]. 刘冠男,张相军. 电力电子技术. 2013(10)
[8]电动汽车辅助动力系统双向DC/DC变流器控制[J]. 边晓光,胡长生,卢冶,徐德鸿. 电力电子技术. 2012(07)
[9]HEV车载复合电源系统控制策略优化研究[J]. 张丹红,汪江卫,刘开培,苏义鑫. 电源技术. 2012(05)
[10]飞轮储能关键技术及其发展现状[J]. 张维煜,朱熀秋. 电工技术学报. 2011(07)
博士论文
[1]电动汽车复合电源参数优化与能量管理策略研究[D]. 张乔.吉林大学 2017
[2]混合动力车用复合电源匹配与控制理论研究[D]. 曲晓冬.吉林大学 2014
硕士论文
[1]超级电容—蓄电池复合电源的双向DC/DC变换器功率分配策略设计研究[D]. 常守亮.江苏大学 2017
[2]电动汽车复合电源能量控制策略研究[D]. 江蕊.南昌大学 2017
[3]某型纯电动客车复合电源系统优化设计与控制[D]. 孙永健.吉林大学 2017
[4]电动汽车复合电源应用研究[D]. 史威.北京工业大学 2016
[5]微型电动汽车复合电源的设计开发与试验[D]. 陈仙宝.重庆大学 2016
[6]电—电混合复合电源纯电动汽车整车控制器的设计开发[D]. 方亚洲.合肥工业大学 2016
[7]电动汽车复合能源系统的研究[D]. 黄智奇.浙江大学 2016
[8]纯电动汽车用复合电源的建模与仿真研究[D]. 曾梦远.辽宁工业大学 2016
[9]PHEV城市客车复合电源系统研究[D]. 王月强.北京理工大学 2015
[10]电动汽车复合电源动力储能系统设计及实验研究[D]. 刘秀田.华南理工大学 2016
本文编号：3656796
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外复合电源研究现状
1.2.1 国外复合电源研究现状
1.2.2 国内复合电源研究现状
1.3 论文主要研究内容
第二章 复合电源系统设计与参数匹配
2.1 复合电源系统概述
2.2 蓄电池工作特性分析
2.2.1 蓄电池选型分析
2.2.2 蓄电池的充放电特性分析
2.3 超级电容工作特性分析
2.3.1 超级电容的充放电特性分析
2.3.2 超级电容的内阻特性分析
2.4 复合电源系统结构选型与工作模式分析
2.4.1 复合电源结构选型
2.4.2 复合电源工作模式分析
2.5 参数设计
2.5.1 蓄电池参数
2.5.2 超级电容参数
2.6 本章小结
第三章 双向DC/DC变换器设计及仿真分析
3.1 双向DC/DC变换器的结构选型
3.2 Buck-Boost双向变换器工作原理及参数设计
3.2.1 Buck降压模式工作原理
3.2.2 Boost升压模式工作原理
3.2.3 储能元件的参数设计
3.3 Buck-Boost变换器建模与仿真
3.3.1 Buck-Boost变换器电路模型
3.3.2 Buck-Boost变换器控制模型
3.3.3 Buck-Boost变换器仿真与分析
3.4 本章小结
第四章 复合电源系统控制策略设计及仿真分析
4.1 复合电源系统控制策略分析
4.2 复合电源系统功率组成分析
4.3 简单逻辑门限值控制策略设计
4.4 模糊控制策略设计
4.4.1 模糊逻辑控制分析
4.4.2 模糊逻辑控制器设计
4.5 复合电源系统建模
4.5.1 蓄电池建模
4.5.2 超级电容建模
4.5.3 双向DC/DC变换器效率建模
4.5.4 复合电源系统模型
4.6 复合电源系统仿真与结果分析
4.6.1 仿真软件介绍
4.6.2 参数设定与工况选择
4.6.3 单一电源和复合电源的仿真对比分析
4.6.4 不同控制策略的仿真对比分析
4.7 本章小结
第五章 复合电源系统实验研究
5.1 实验平台的搭建
5.2 双向DC/DC变换器性能实验与结果分析
5.2.1 双向DC/DC变换器恒流实验与结果分析
5.2.2 双向DC/DC变换器动态响应实验与结果分析
5.3 复合电源系统供能实验与结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文及其他科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈新能源汽车行业发展现状及发展动力[J]. 黄聪. 南方农机. 2018(03)
[2]双向DC/DC变换器的设计与仿真研究[J]. 陈泽洁,辛蒙娟,闫姚针,庞晨,周莉娜. 机电工程技术. 2017(03)
[3]基于模糊控制的纯电动汽车复合电源功率分配策略研究[J]. 郑丽辉,赵志刚,方晓汾. 机械研究与应用. 2015(04)
[4]混联式电动汽车动力系统的建模和性能仿真[J]. 李宪民. 长安大学学报(自然科学版). 2014(05)
[5]基于ADVISOR的混合动力汽车复合电源二次开发[J]. 王祥,孙玉坤,王琪. 电测与仪表. 2014(14)
[6]蓄电池与超级电容混合储能系统的控制策略[J]. 张纯江,董杰,刘君,贲冰. 电工技术学报. 2014(04)
[7]基于超级电容储能双向DC/DC变换器控制模型分析[J]. 刘冠男,张相军. 电力电子技术. 2013(10)
[8]电动汽车辅助动力系统双向DC/DC变流器控制[J]. 边晓光,胡长生,卢冶,徐德鸿. 电力电子技术. 2012(07)
[9]HEV车载复合电源系统控制策略优化研究[J]. 张丹红,汪江卫,刘开培,苏义鑫. 电源技术. 2012(05)
[10]飞轮储能关键技术及其发展现状[J]. 张维煜,朱熀秋. 电工技术学报. 2011(07)
博士论文
[1]电动汽车复合电源参数优化与能量管理策略研究[D]. 张乔.吉林大学 2017
[2]混合动力车用复合电源匹配与控制理论研究[D]. 曲晓冬.吉林大学 2014
硕士论文
[1]超级电容—蓄电池复合电源的双向DC/DC变换器功率分配策略设计研究[D]. 常守亮.江苏大学 2017
[2]电动汽车复合电源能量控制策略研究[D]. 江蕊.南昌大学 2017
[3]某型纯电动客车复合电源系统优化设计与控制[D]. 孙永健.吉林大学 2017
[4]电动汽车复合电源应用研究[D]. 史威.北京工业大学 2016
[5]微型电动汽车复合电源的设计开发与试验[D]. 陈仙宝.重庆大学 2016
[6]电—电混合复合电源纯电动汽车整车控制器的设计开发[D]. 方亚洲.合肥工业大学 2016
[7]电动汽车复合能源系统的研究[D]. 黄智奇.浙江大学 2016
[8]纯电动汽车用复合电源的建模与仿真研究[D]. 曾梦远.辽宁工业大学 2016
[9]PHEV城市客车复合电源系统研究[D]. 王月强.北京理工大学 2015
[10]电动汽车复合电源动力储能系统设计及实验研究[D]. 刘秀田.华南理工大学 2016
本文编号：3656796
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3656796.html
