純電動汽車復合儲能系統(tǒng)及其能量控制策略的研究.pdf

1、在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，汽車已經(jīng)成為人們出行的主要交通工具，傳統(tǒng)汽車能源主要依靠石油資源，經(jīng)過長時間的消耗造成能源日益枯竭，汽車使用量的增加同時也加大了尾氣排放量，造成了大量空氣污染。因此，以電動汽車為核心的新能源汽車的開發(fā)被提上了日程。電動汽車主要依靠動力電池作為驅動能源，而目前電池發(fā)展的局限性造成了電動汽車始終無法大量普及。以單一的動力電池作為電動汽車的驅動能源，當爬坡或加速時，長期瞬時大電流的沖擊會造成蓄電池壽命的減短。超級電容是一

2、種具有高功率密度的新型儲能元件，可以大功率充放電，彌補蓄電池的不足，將超級電容與蓄電池一同構成復合儲能系統(tǒng)，對于推動電動汽車行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
　　本文對純電動汽車復合儲能系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了研究，選擇鋰電池和超級電容以及雙向DC/DC變換器共同組成復合儲能系統(tǒng)。分析了電池的種類，進行了溫度特性實驗和放電特性實驗;介紹了超級電容的特性，進行了充放電實驗和自放電實驗;對雙向DC/DC變換器的結構進行選型，最終確立雙向半

3、橋DC/DC變換結構，并分析其工作原理。最終確立了復合儲能系統(tǒng)的結構，充分利用蓄電池高能量密度和超級電容高功率密度的特點，滿足電動汽車在行駛中的需求。
　　根據(jù)復合儲能系統(tǒng)的特點，設計了基于邏輯門限的能量控制策略以及基于模糊控制的能量控制，基于AVL CRUISE軟件搭建整車模型，給出了CRUISE與MATLAB聯(lián)合仿真的方法，并在NEDC道路工況下進行聯(lián)合仿真，仿真證明制定的控制策略能夠有效的對超級電容和蓄電池的功率進行分配，減

4、少大電流對蓄電池的沖擊，提高續(xù)航里程。
　　由于模糊控制策略的制定帶有一定的主觀性，采用粒子群算法對模糊控制的控制規(guī)則進行優(yōu)化，以制動能量回收率和能量消耗率作為優(yōu)化目標，在MATLAB中編寫算法，重新搭建Simulink模型，進行優(yōu)化計算。優(yōu)化結果表明，優(yōu)化后的模糊控制器可以提高能量的回收率，減少能量的消耗，提高經(jīng)濟性能。
　　進行復合儲能系統(tǒng)的軟硬件設計。硬件部分包括:電流采樣設計，電壓采樣設計，CAN通信電路設計，輔助電