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超级电容器辅助的电动公交车能量优化管理研究
| 论文题名： | 超级电容器辅助的电动公交车能量优化管理研究 |
| 关键词： | 电动公交车;超级电容器;能量管理;模糊控制;仿真模型 |
| 摘要： | 超级电容器是近年来新兴的电源，具有大功率充放电，高效率，循环寿命长的优点，在电动汽车中应用越来越广泛。因城市中公交车需频繁启动和制动，将超级电容器与蓄电池结合起来使用，不但可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容器比功率高的优势，利用超级电容器短时大功率充放电的特性改善公交车的启动，爬坡和制动性能；还可减小蓄电池峰值充放电电流，延长使用寿命，提高整车的动力和经济性能。 论文首先对电动公交车中关键部件作了详细的介绍，搭建了各部件的仿真模型，并详细分析了各种运行工况下超级电容和蓄电池容量比的选择问题。由于公交车行驶路径固定，论文利用历史数据信息和实时数据信息对行驶工况中的速度、加速度、行驶坡度和公交停车站点等特征进行了预测，并计算出公交车在下一站间各时刻的功率需求。对电动公交车能量管理问题，论文根据下一路段的平均功率，提出了公交车停车站点超级电容-蓄电池SOC（State of Charge，荷电状态）预分配，运行过程中加减速双模糊控制能量管理策略；为了最大限度的提高公交车的启动、加速性能和能量回收效率，论文引入了基于超级电容SOC预测的控制策略。该控制策略首先根据公交车停车站点SOC预分配的初始值和预测的数据计算出公交车在各个时刻超级电容 SOC的参考值；然后将该预测控制策略和模糊控制以一定的权值加权后调节双向 DC/DC变换器，控制整车的能量流动，并详细分析了超级电容SOC预测控制为不同权值时对整车性能的影响。 最后，论文在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型，以ADVISOR中纽约公交工况和德国纽伦堡公交工况为例，对所采用的能量管理策略进行了仿真。结果表明：所采用的能量管理策略能较好的满足电动公交车的启动、加速性能和能量利用效率，减小蓄电池的峰值充放电电流，从而延长蓄电池的使用寿命。 |
| 作者： | 邓明 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 孙春顺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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