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多能源驱动轨道车辆能量控制策略研究
| 论文题名： | 多能源驱动轨道车辆能量控制策略研究 |
| 关键词： | 轨道交通车辆;能量控制;滤波器;功率分配;锂电池;超级电容 |
| 摘要： | 新能源驱动轨道车辆已被确定为一个解决能源危机，环境污染，城市拥塞的实用又有效的途径。车载锂电池和超级电容组成多能源存储系统(Multi-EnergyStorage System，MESS)应用到轨道车辆具有显著优势。根据锂电池和超级电容的功率/能量特性，本文介绍了通过低通滤波器滤波分配功率负载到多能源存储系统的方法。本文通过设计滤波器的带宽，使系统能量得到优化分配。这一策略具有降低锂电池峰值功率，平滑锂电池电流波动等优点。具体研究内容和工作如下: 首先，对多能源存储系统模型进行了研究。根据轨道交通的特点和多能源存储系统的优势，对MESS不同拓扑结构进行分析和比较，并对储能元件进行选取，进而对储能元件电池和超级电容（Ultracapacitor,UC）模型进行研究。 然后，讨论了该论文分配能量控制策略。基于低通滤波器过滤不同频段特性，对其截止频率进行设计，从而优化分配储能系统能量。本文提出了多能源存储系统的能量管理方法，以减少系统损耗，并合理分配系统能量和尖峰功率。 其次，对多能源存储系统进行算例分析和仿真研究。结合算例1和算例2进行功率分配分析，对系统功率损耗进行说明介绍。通过算例的MATLAB/Simulink仿真结果，研究电池和超级电容能量优化分配，以有效地降低电池电流的波动范围，从而延长电池寿命。 最后，实验验证多能源存储系统能量控制策略的可行性。通过dSPACE试验台对功率分配策略进行研究。对比仿真和实验，结果表明，该控制策略合理地分配锂电池和超级电容的能量，使车载存储系统驱动轨道车辆的能量得以优化。 |
| 作者： | 杨亚华 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 姜久春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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