电动汽车用复合储能系统关键技术及设计方法研究

发布时间：2024-03-16 02:58

　　温室气体排放和化石能源的不可再生性是制约传统汽车发展的两大问题,电动汽车作为解决这一问题的有效途径,近几年在世界各国都得到了快速发展。电动汽车的关键技术之一是储能系统,也是电动汽车发展的最大瓶颈。电动汽车传统的纯电池储能系统,由于受到功率密度、电池寿命的制约,不能很好地满足电动汽车的设计要求。超级电容和电池组成的复合储能系统,可以充分利用电池和超级电容的优点,兼顾储能系统能量、功率、寿命、效率等方面的需求,从而使电动汽车储能系统获得更加均衡的性能。针对电动汽车储能系统存在的问题,本文对锂离子电池+超级电容组成的复合储能系统基础理论、设计方法等关键技术进行了研究,主要解决了工况条件下电池寿命预测问题,集成式功率转换器的设计问题,电池和超级电容的参数匹配与优化问题,电池、超级电容能量管理和控制方法问题,并形成完整的复合储能系统设计方法。论文完成了以下研究工作:(1)锂离子电池、超级电容、电源转换器等核心部件的特性研究及模型建立。对工况条件下锂离子电池的寿命衰减特性进行了研究,提出了汽车行驶工况下的电池寿命预测模型。同时,通过实验测试数据,建立了锂离子电池、超级电容的等效电路模型,并推导建立...

【文章页数】：153 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2-6单体电池测试平台根据《FreedomCar电池实验手册》规定的混合动力脉冲功率特性实验(HybridPulse

图2-6单体电池测试平台mCar电池实验手册》规定的混合动力脉冲功率特性tic，HPPC)流程，测试电池的动态特性，辨识出PNG每间隔10%进行一次脉冲充电、放电测试，一个H电压响应曲线如图2-7所示。132013401360138014003.03.23....

图3-21样机实物图

样机实验设计的集成多功能转换器参数如表3-1所示。表3-1集成多功能转换器参数参数值双向DC/DC模式高端电压范围(V)280-420低端电压范围(V)110-230额定电感电流(A)250AC/DC充电模式交流输入电压范围(V)180-240频率(Hz)....

图3-23阶跃切换电流曲线

(1)双向DC/DC模式。双向DC/DC模式下，低压直流端输出电流175A时，两相电感电流如图3-22所示。IL1IL2图3-22两路电感电流波形(100μs/div,40A/div)图中，IL1和IL2分别为电感L1、L2上的电流。当双向DC/DC....

图3-24等斜率直线切换电流曲线

第三章复合储能系统集成式转换器研究此时，若进行阶跃切换，不采用过渡策略，切换过程中的输出电流响应如图3-23所示，切换电流冲击为252A，产生了44%的超调量。以从稳态值的5%上升到95%的时间作为切换时间，则切换时间为1.33ms。若沿着等斜率直线进行切换，切换....

本文编号：3929012