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城市公交电动车能量管理与决策研究
| 论文题名： | 城市公交电动车能量管理与决策研究 |
| 关键词： | 城市公交电动车;整车动力性能;动力电池;参数匹配;能量管理;决策优化 |
| 摘要： | 随着城市交通拥堵、环境污染以及能源短缺等问题日益突出，为实现城市交通持续友好发展，我国政府非常重视推进城市交通运输低碳发展，实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。城市公交电动车作为一种零排放、无污染的新型“绿色交通”越来越多地受到人们的关注，也逐步在城市公共交通领域得到的使用。因此，对城市公交电动车的动力系统能量管理策略等相应关键技术进行研究，对充分利用当前现有公共交通资源、推进公共交通系统发展、实现节能减排的发展战略具有非常重要的意义。 本文立足于我国城市公共交通系统运营现状，通过分析城市公交电动车的动力学特性，明确了车辆行驶过程中实时功率需求计算方法，然后结合设计整车参数和目标性能，确定了车辆电机额定功率以及锂电池组和超级电容器组的能量配置需求。在满足整车动力性能和续航里程的前提下，对复合动力系统各模块进行了参数匹配设计。 通过分析复合动力系统中动力电池、超级电容器以及DC/DC功率转换器的等效电路与性能特性，明确了各模块的建模思路。然后在各模块模型基础上，根据复合动力系统逻辑结构搭建了复合动力系统整车仿真模型。 通过对逻辑门限能量管理策略和模糊控制能量管理策略的分析研究，并搭建相应的Simulink仿真模型，在传统模糊控制以及逻辑门限能量管理策略的基础上，本文提出了一种模糊控制能量管理策略的优化设计方案。 最后本文在复合动力系统整车仿真模型的基础上，对不同能量管理策略进行了仿真分析与比较。通过分析不同策略下不同循环工况仿真结果得到车辆在不同时刻的功率、电流的输入输出情况，然后以实际输出能量与目标需求能量差值百分比和制动能量回收差值百分比为指标，对各能量管理策略进行了对比分析。比较得出模糊控制优化管理策略能够更好的满足车辆系统的功率需求，相比其他两种管理策略能够更好更有效地实现功率的分配。并设计了长循环工况进行性能仿真验证，结果表明该策略能够有效的对锂电池组和超级电容器组的功率进行合理分配，使得锂电池组的输出功率和输入输出电流变化平缓，有效提高了锂电池组的寿命，并且能够较好地满足车辆运行的性能需求。 |
| 作者： | 马超 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 李群湛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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