纯电动汽车复合电源系统及其能量管理策略研究
发布时间：2023-05-13 09:29
面对石油资源存储量日益减少的问题以及越来越严格的汽车尾气排放标准,相较于传统燃油汽车,纯电动汽车在节能减排方面的优势已越来越凸显。但就当前纯电动汽车市场发展规模来看,其车用电池在功率密度、循环使用寿命和替换成本等方面仍存在很多不足。超级电容器作为一种新型能量存储元件,拥有高比功率、使用寿命长和快速充放电等优点,恰好能与车用电池在性能上形成优势互补。将车用电池与超级电容组合成复合电源系统(HESS),可利用两种能量存储元件的性能优势,弥补了单一电源所存在不足,为当前电动汽车电源储能系统提供了一种新的技术解决方案。设计科学、合理的复合电源系统及其能量管理控制策略,既保证了复合电源具备高效的工作性能,又可以最大限度地降低复合电源总成本。本文对复合电源系统在电动汽车上的应用进行研究,包括复合电源系统构型选择、系统部件特性分析、性能参数匹配设计、能量管理控制策略研究和试验仿真结果分析等,所研究内容有如下:(1)分析了复合电源拓扑结构类型及其组成部件特性,并在此基础上,为复合电源系统组成部件建立等效模型及相应的Simulink模型。依据原型整车设计要求并结合循环行驶工况,首先对车载电源系统性能需求...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 复合电源国内外研究现状
1.2.1 复合电源国外研究现状
1.2.2 复合电源国内研究现状
1.3 复合电源能量管理研究现状
1.3.1 基于规则的复合电源能量管理策略
1.3.2 基于优化的复合电源能量管理策略
1.4 本文研究目标及创新之处
1.4.1 研究目标
1.4.2 创新之处
1.5 全文内容及结构安排
第二章 复合电源拓扑结构及其组成部件特性
2.1 复合电源拓扑结构
2.2 电池特性分析
2.2.1 车用电池选型
2.2.2 磷酸铁锂电池工作原理
2.2.3 电池恒流充放电特性
2.2.4 电池充放电内阻特性
2.3 超级电容特性分析
2.3.1 超级电容储能原理
2.3.2 超级电容恒流充放电特性
2.3.3 超级电容充放电内阻特性
2.4 双向DC/DC变换器特性分析
2.4.1 双向DC/DC变换器选型
2.4.2 双向DC/DC变换器工作原理
2.4.3 双向DC/DC变换器转换效率特性
2.5 本章小结
第三章 复合电源系统建模及其参数匹配
3.1 复合电源系统建模
3.1.1 锂电池模型
3.1.2 超级电容模型
3.1.3 双向DC/DC变换器模型
3.2 整车对复合电源能量与功率需求分析
3.2.1 能量需求分析
3.2.2 功率需求分析
3.3 整车对电源系统性能需求计算
3.4 复合电源参数匹配
3.4.1 复合电源能量配置
3.4.2 复合电源功率配置
3.4.3 复合电源参数优化
3.5 本章小结
第四章 基于CS-Fuzzy的复合电源能量管理策略研究
4.1 复合电源工作模式及其控制目标
4.1.1 复合电源工作模式
4.1.2 复合电源控制目标
4.2 基于模糊控制的复合电源能量管理策略
4.2.1 模糊控制原理
4.2.2 复合电源模糊控制策略分析
4.2.3 复合电源模糊控制器设计
4.3 基于布谷鸟搜索算法优化模糊控制器
4.3.1 布谷鸟搜索算法原理
4.3.2 隶属度函数优化参数
4.3.3 优化目标函数的确立
4.3.4 模糊控制器优化流程
4.4 本章小结
第五章 复合电源整车模型与试验仿真分析
5.1 ADVISOR软件概述
5.2 复合电源整车模型开发
5.2.1 软件整车顶层模块二次开发
5.2.2 软件内置源文件二次开发
5.3 复合电源电动汽车动力性能仿真分析
5.3.1 电动汽车加速性能分析
5.3.2 最大车速及最大爬坡度分析
5.4 优化前后的复合电源性能分析
5.4.1 复合电源功率及电流仿真试验
5.4.2 电池SOC仿真试验
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢词
攻读硕士学位期间的研究成果
本文编号：3815664
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 复合电源国内外研究现状
1.2.1 复合电源国外研究现状
1.2.2 复合电源国内研究现状
1.3 复合电源能量管理研究现状
1.3.1 基于规则的复合电源能量管理策略
1.3.2 基于优化的复合电源能量管理策略
1.4 本文研究目标及创新之处
1.4.1 研究目标
1.4.2 创新之处
1.5 全文内容及结构安排
第二章 复合电源拓扑结构及其组成部件特性
2.1 复合电源拓扑结构
2.2 电池特性分析
2.2.1 车用电池选型
2.2.2 磷酸铁锂电池工作原理
2.2.3 电池恒流充放电特性
2.2.4 电池充放电内阻特性
2.3 超级电容特性分析
2.3.1 超级电容储能原理
2.3.2 超级电容恒流充放电特性
2.3.3 超级电容充放电内阻特性
2.4 双向DC/DC变换器特性分析
2.4.1 双向DC/DC变换器选型
2.4.2 双向DC/DC变换器工作原理
2.4.3 双向DC/DC变换器转换效率特性
2.5 本章小结
第三章 复合电源系统建模及其参数匹配
3.1 复合电源系统建模
3.1.1 锂电池模型
3.1.2 超级电容模型
3.1.3 双向DC/DC变换器模型
3.2 整车对复合电源能量与功率需求分析
3.2.1 能量需求分析
3.2.2 功率需求分析
3.3 整车对电源系统性能需求计算
3.4 复合电源参数匹配
3.4.1 复合电源能量配置
3.4.2 复合电源功率配置
3.4.3 复合电源参数优化
3.5 本章小结
第四章 基于CS-Fuzzy的复合电源能量管理策略研究
4.1 复合电源工作模式及其控制目标
4.1.1 复合电源工作模式
4.1.2 复合电源控制目标
4.2 基于模糊控制的复合电源能量管理策略
4.2.1 模糊控制原理
4.2.2 复合电源模糊控制策略分析
4.2.3 复合电源模糊控制器设计
4.3 基于布谷鸟搜索算法优化模糊控制器
4.3.1 布谷鸟搜索算法原理
4.3.2 隶属度函数优化参数
4.3.3 优化目标函数的确立
4.3.4 模糊控制器优化流程
4.4 本章小结
第五章 复合电源整车模型与试验仿真分析
5.1 ADVISOR软件概述
5.2 复合电源整车模型开发
5.2.1 软件整车顶层模块二次开发
5.2.2 软件内置源文件二次开发
5.3 复合电源电动汽车动力性能仿真分析
5.3.1 电动汽车加速性能分析
5.3.2 最大车速及最大爬坡度分析
5.4 优化前后的复合电源性能分析
5.4.1 复合电源功率及电流仿真试验
5.4.2 电池SOC仿真试验
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢词
攻读硕士学位期间的研究成果
本文编号：3815664
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3815664.html
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