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电动汽车复合储能系统及其能量控制策略的研究
| 论文题名： | 电动汽车复合储能系统及其能量控制策略的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;复合储能系统;能量控制;超级电容;拓扑结构;逻辑门限值 |
| 摘要： | 近年来汽车工业的高速发展给人们出行带来便利的同时，也给人们的生活带来很多困扰，传统燃料汽车不仅过度依靠石油资源，而且尾气排放造成大气污染等问题严重影响人们生活，因此传统汽车有待于向新能源汽车改进。当今电动汽车是汽车发展的热点方向，但储能技术是牵制电动汽车发展的关键因素，单一蓄电池作为动力源时，功率密度低导致供能不足，长期以往对蓄电池影响极大，本文研究了在供能系统中加入具有高功率密度的超级电容构成复合储能。通过研究复合储能系统的结构和能量控制策略来改善电动汽车的储能技术，从而推进电动汽车的发展。 本文概述了复合储能电动汽车国内外发展现状，通过对蓄电池和超级电容进行充放电实验，深入分析了储能电源的工作特性，然后结合双向DC/DC变换器的特性设计了复合储能系统的拓扑结构，并分析了汽车行驶过程中双向DC/DC变换器的具体工作状态，以及在此期间内复合储能电源的工作情况。 依据复合储能系统的工作情况分析，对传统的逻辑门限值控制策略进行深入研究探讨。结合本复合储能系统的工作特性，设计了基于此复合储能系统的能量控制策略，即汽车在加速、匀速和刹车不同模式下，复合储能系统具有不同的工作状态。应用汽车仿真软件CRUISE对基于该复合储能系统的电动汽车进行整车仿真，根据仿真结果初步验证此复合储能系统及其能量控制策略设计的合理性。 根据储能系统的需求设计了相应的软硬件。硬件设计内容包括：超级电容电压检测电路设计，超级电容单体过压保护电路的设计，汽车巡航、加速和刹车模式的检测电路设计，IGBT驱动电路的设计，供电单元设计和CAN电路设计等；采用TI的DSP TMS320F2812作为复合储能系统的主控制芯片，软件设计包括GPIO功能配置、AD转换、CAN通信和PWM波生成等。 最后按照硬件设计要求搭建复合储能系统和能量控制硬件单元，对此平台进行调试及实验，实验结果验证了所设计的复合储能系统是合理的，采用的能量控制策略是有效的，并能使系统稳定运行。 |
| 作者： | 赵立萍 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 周美兰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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