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一种混合动力客车能量存储装置的参数设计与优化
| 论文题名： | 一种混合动力客车能量存储装置的参数设计与优化 |
| 关键词： | 混合动力客车;能量存储装置;动力电池;超级电容;遗传算法 |
| 摘要： | 混合动力客车具有较好的动力性和经济性，有良好的市场应用前景。但是动力电池作为目前混合动力车辆的主要储能装置，存在比功率较低，且无法承受大倍率充放电的缺陷。针对上述问题，本文开展了研究工作： 首先针对复合储能装置的动力电池、超级电容、DC/DC变换器等组成部件的充放电、容量、内阻等特性，分析了各部件特性对储能装置的影响。其次围绕优化设计理论和NSGA-II优化算法，给出了优化设计的设计流程，浅析了NSGA-II优化算法的寻优过程，为后续的优化设计的奠定了理论基础。 从复合储能部件特性分析出发，以车速为主要控制依据，以减少电池承受的充放电电流为目的，结合当前车速、功率需求、电池电容当前状态、发动机和发电机的性能等参数，提出了一套逻辑门控制策略，确定了车辆在使用纯电驱动、混合驱动、发动机单独驱动三种不同的工作模式时的能量分配方法。 分析复合储能装置各部件的功能特点，设计了储能部件的连接模式。以某插电式12米一级踏步城市客车为研究对象，进行复合储能装置的参数匹配运算。在此基础上，利用Isight软件结合NSGA-II遗传算法进行参数优化计算，得出了最优解集。根据储能装置的工作特点和实际设计需求，选定了一种优化方案。 基于Matlab/Simulink软件，综合超级电容模块、电池模块、驾驶员模块、行驶工况模块等的原理框图，建立了整车仿真模型，使用中国典型城市道路工况对优前述优化方案进行验证。在匹配运算和优化设计的基础上，试制出了一套复合储能装置样机，通过迪卡龙电池综合性能测试系统对储能样机进行试验验证。 通过本文所做研究：基于功率需求理论，提出了一套完整的复合储能装置的控制策略，通过调整动力电池和超级电容在复合储能系统中的容量比例系数，有效降低了动力电池在工作过程中SOC的变化幅度，减少了电池承受大倍率充放电造成的损害，延长了电池的使用寿命。 |
| 作者： | 陈峰磊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 盛精;孙秋林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 厦门理工学院 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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