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FSE电动赛车复合电源动力系统与能量管理系统研究
| 论文题名： | FSE电动赛车复合电源动力系统与能量管理系统研究 |
| 关键词： | 电动赛车;复合电源动力系统;能量管理系统;功率分配;模糊控制;仿真模型 |
| 摘要： | 迄今为止，电机技术与电池技术仍是制约国内电动方程式赛车研发的瓶颈。在FSEC大学生电动方程式大赛中，方程式赛车通常搭载的是单一锂电池动力系统。受限于锂电池功率密度低的缺点，单一锂电池动力系统在赛车启动、加速过程时无法提供瞬时大功率，在制动能量回收过程中能量转换效率低。在大赛竞争日益激烈的情况下，单一锂电池动力系统已无法满足赛车的动力性与经济性需求。因此，需要增加一种功率密度大的辅助电源，来弥补锂电池的缺陷，与锂电池组成复合电源动力系统，以此提高赛车的动力性与经济性。超级电容是一种功率密度高，充电迅速的新型储能设备，与锂电池组合成复合电源动力系统可实现优势互补，显著提升赛车的动力性与经济性。本文对FSE电动赛车复合电源动力系统及能量管理系统展开研究工作，具体包括以下内容： 1.在分析锂电池与超级电容工作特性的基础上，对FSE赛车复合电源动力系统进行主回路设计，并进行参数匹配。在分析复合电源动力系统功率需求基础上，对复合电源动力系统功率输出分配策略进行了研究与制定，设计了复合电源动力系统功率输出分配模糊控制器，根据比赛规则及制动工况需求，设计了制动能量回收策略。 2.根据复合电源动力系统的设计参数及所制定的相关控制策略，建立搭载复合电源动力系统的FSE电动赛车仿真模型，仿真结果证明，对比搭载单一锂电池的动力系统的FSE赛车，搭载复合电源动力系统的FSE赛车在动力性，经济性方面都有较大提升，证明了复合电源动力系统及能量管理系统设计的合理性。 3.在分析复合电源动力系统的能量管理策略的基础上，根据所需完成的控制目标，设计了相关的复合电源动力系统控制器，并进行实车测试，实车测试数据验证了仿真结果的准确性。实车测试表明在搭载复合电源动力系统的赛车中，在赛车需要大功率输出时，超级电容组承担了大部分功率，证明了功率分配策略的正确性；在制动能量回收测试中，验证了所设计的制动能量回收控制策略的可用性。 |
| 作者： | 叶磊 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 阳林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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