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原文传递电动汽车复合能源系统的研究

论文题名：	电动汽车复合能源系统的研究
关键词：	电动汽车;复合能源;超级电容;制动控制;蓄电池
摘要：	延长电池循环寿命和增加电动汽车续驶里程是电动汽车研究中其中两个重要的方向。因此电池与超级电容相结合的复合能源系统（Hybrid Power System）被提出。电池和超级电容优势互补，减小大电流对于电池的伤害，延长电池循环寿命，并且再生更多制动能量，增加续驶里程。目前，系统成本、结构复杂性、功率分配控制策略和再生制动控制策略问题仍需要解决，复合能源系统有待进一步研究。　　本文权衡复合能源系统各拓扑结构的复杂度、成本和系统整体表现，选择了半主动控制混合拓扑。引入双向 DC/DC变换器，解决了超级电容和锂电池特性差异而导致的电压不匹配问题。　　设计并实现了复合能源系统，将其装载至四轮微型电动汽车。利用能量管理控制器采集各类信号并控制双向 DC/DC变换器和电机控制器等，同时将数据上传至上位机。基于CRUISE软件和Simulink建立了电动汽车和复合能源系统的仿真模型，实现了联合仿真。　　分析复合能源系统的工作模式，制定了基本控制策略。汽车驱动时，基于恒流分配需求功率。汽车制动时，在平稳制动的前提下，动态分配机械制动力和再生制动力。分别在实车和仿真平台上，进行了汽车直线加速制动工况试验，对比实验和仿真结果，验证了模型和控制策略的正确性和有效性。　　最后，优化了需求功率分配控制策略，包括动态控制双向 DC/DC变换器输出电流以及根据速度约束控制策略优化超级电容目标电压控制。优化了再生制动策略，提出了分段控制策略。通过仿真校园行驶工况，证明了优化后的控制策略使得功率分配更合理且再生更多制动能量。同时，对比单一电池方案，复合能源系统能够有效地减少电池大电流，并提升电池能量使用效率。
作者：	黄智奇
专业：	车辆工程
导师：	吴锋
授予学位：	硕士
授予学位单位：	浙江大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文