纯电动汽车复合电源参数匹配及能量管理策略研究
发布时间：2023-11-26 16:22
在化石能源日益匮乏、环境保护问题越来越受关注的背景下,新能源汽车相关行业近年来发展迅猛。纯电动汽车(Battery Electric Vehicle,BEV)在绿色环保方面优势明显,其市场份额所占的比重逐年增大。然而纯电动汽车推广普及仍面临很多问题,主要受限于动力电池自身功率密度低、容量衰减快、价格昂贵等缺点。超级电容器是最近兴起的高比功率储能元件,其低温工作特性好、使用寿命长、可以快速充放电的优点可以与动力电池组合搭配构成性能上的优势互补。通过在超级电容与车用电池之间引入DC/DC功率变换器进行有机组合形成复合电源系统,能充分发挥两种储能元件各自的优势,避免陷入单一电源性能困境,为BEV的储能系统设计开拓了新的思路。制定安全、高效的复合电源能量管理策略,可以全力发挥复合电源的性能优势,不仅能延长复合电源使用寿命,还降低了出行成本。本文针对当前复合电源的应用难点和重点作深入探索,主要涵盖复合电源组成部件特性分析及拓扑结构选型、电机和储能系统参数配置、能量管理策略研究和对ADVISOR软件的再开发应用与仿真试验分析,具体内容包含:(1)研究复合电源各部分构件的工作特性并据此选择合适的拓扑...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外复合电源相关研究
1.2.2 国内复合电源相关研究
1.3 复合电源能量控制策略类别
1.3.1 基于规则的能量控制策略
1.3.2 基于优化的能量控制策略
1.4 课题研究内容
第二章 复合电源构件特性分析及拓扑结构选型
2.1 电池功能特性
2.1.1 电池选型
2.1.2 磷酸铁锂电池内部结构及原理
2.1.3 电池充放电特性
2.1.4 电池内阻特性
2.2 超级电容功能特性
2.2.1 超级电容内部结构及原理
2.2.2 超级电容充放电特性
2.2.3 超级电容内阻特性
2.3 复合电源拓扑结构选型
2.4 双向DC/DC功率变换器功能特性
2.4.1 双向DC/DC变换器选型
2.4.2 双向Buck-Boost变换器电路原理
2.4.3 双向DC/DC变换器转换效率分析
2.5 本章小结
第三章 复合电源参数匹配
3.1 复合电源系统建模
3.1.1 锂离子电池仿真模型
3.1.2 超级电容仿真模型
3.1.3 DC/DC变换器仿真模型
3.2 整车基本参数设置及电机参数匹配
3.2.1 整车基本参数设置
3.2.2 电机参数匹配
3.3 储能系统参数匹配
3.3.1 典型工况下的储能系统需求计算
3.3.2 储能系统能量配置
3.3.3 储能系统功率配置
3.3.4 储能系统参数确定
3.4 本章小结
第四章 复合电源能量管理策略研究
4.1 复合电源工作模式及能量管理目标
4.1.1 复合电源工作模式
4.1.2 复合电源能量管理目标
4.2 模糊控制能量管理策略
4.2.1 模糊控制理论
4.2.2 模糊控制器的设计
4.3 双子群果蝇算法优化模糊控制
4.3.1 双子群果蝇算法原理
4.3.2 隶属度函数坐标优化
4.3.3 确立算法优化目标函数
4.3.4 双子群果蝇算法优化模糊控制流程
4.4 本章小结
第五章 复合电源整车模型搭建与仿真试验分析
5.1 ADVISOR软件二次开发应用
5.1.1 单电源EV顶层模型开发
5.1.2 单电源EV模型内部源文件修改
5.2 动力性能仿真测试
5.2.1 加速性能测试
5.2.2 最大车速和最大爬坡度性能测试
5.3 双子群果蝇算法优化前后的复合电源性能对比
5.3.1 电池电流仿真试验
5.3.2 能耗仿真试验
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
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3868130
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外复合电源相关研究
1.2.2 国内复合电源相关研究
1.3 复合电源能量控制策略类别
1.3.1 基于规则的能量控制策略
1.3.2 基于优化的能量控制策略
1.4 课题研究内容
第二章 复合电源构件特性分析及拓扑结构选型
2.1 电池功能特性
2.1.1 电池选型
2.1.2 磷酸铁锂电池内部结构及原理
2.1.3 电池充放电特性
2.1.4 电池内阻特性
2.2 超级电容功能特性
2.2.1 超级电容内部结构及原理
2.2.2 超级电容充放电特性
2.2.3 超级电容内阻特性
2.3 复合电源拓扑结构选型
2.4 双向DC/DC功率变换器功能特性
2.4.1 双向DC/DC变换器选型
2.4.2 双向Buck-Boost变换器电路原理
2.4.3 双向DC/DC变换器转换效率分析
2.5 本章小结
第三章 复合电源参数匹配
3.1 复合电源系统建模
3.1.1 锂离子电池仿真模型
3.1.2 超级电容仿真模型
3.1.3 DC/DC变换器仿真模型
3.2 整车基本参数设置及电机参数匹配
3.2.1 整车基本参数设置
3.2.2 电机参数匹配
3.3 储能系统参数匹配
3.3.1 典型工况下的储能系统需求计算
3.3.2 储能系统能量配置
3.3.3 储能系统功率配置
3.3.4 储能系统参数确定
3.4 本章小结
第四章 复合电源能量管理策略研究
4.1 复合电源工作模式及能量管理目标
4.1.1 复合电源工作模式
4.1.2 复合电源能量管理目标
4.2 模糊控制能量管理策略
4.2.1 模糊控制理论
4.2.2 模糊控制器的设计
4.3 双子群果蝇算法优化模糊控制
4.3.1 双子群果蝇算法原理
4.3.2 隶属度函数坐标优化
4.3.3 确立算法优化目标函数
4.3.4 双子群果蝇算法优化模糊控制流程
4.4 本章小结
第五章 复合电源整车模型搭建与仿真试验分析
5.1 ADVISOR软件二次开发应用
5.1.1 单电源EV顶层模型开发
5.1.2 单电源EV模型内部源文件修改
5.2 动力性能仿真测试
5.2.1 加速性能测试
5.2.2 最大车速和最大爬坡度性能测试
5.3 双子群果蝇算法优化前后的复合电源性能对比
5.3.1 电池电流仿真试验
5.3.2 能耗仿真试验
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
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3868130
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3868130.html
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