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车载复合电源SOC估算与能量管理研究
| 论文题名： | 车载复合电源SOC估算与能量管理研究 |
| 关键词： | 纯电动汽车;车载复合电源;荷电状态;能量管理;控制策略 |
| 摘要： | 能源危机、环境污染等问题使得研发新能源汽车势在必行。纯电动汽车是最具前途的车型之一，其车载电源需同时具备高比能量与大比功率特性，才能确保车辆的续驶里程和动力性能。单一动力电池作为车载储能装置，存在功率密度低的缺点，难以满足汽车的动力性能要求。因此，考虑将大比功率的超级电容与高比能量的动力电池复合使用形成复合电源，弥补单一储能电池的不足，实现电动汽车续驶里程与动力性能要求的双重目标。 本文选用锂离子电池-超级电容作为纯电动汽车储能电源，在其特性分析与参数匹配的基础上，重点围绕复合电源荷电状态(SOC)估算与能量管理控制策略展开相关研究，具体为： 1.为了实现动力电池SOC快速准确的在线预测，确保复合电源能量管理控制系统能够获取实时精确的SOC信息，提出一种改进在线核极限学习机方法设计电池SOC预测器。仿真结果表明，相比于核极限学习机及直接在线核极限学习机算法，改进在线核极限学习机具有更高的预测精度、更强的鲁棒性以及更快的计算速度。 2.为了合理地分配电池与超级电容充放电功率，依据超级电容SOC与车速之间的定性关系，提出一种基于车速的复合电源模糊控制策略设计功率分配控制器。仿真结果表明，相比于复合电源传统模糊控制，基于车速的复合电源模糊控制充分发挥了超级电容的大功率补偿特性，更好地优化了电池充放电性能，进一步延长了电池循环寿命。 3.为了进一步验证复合电源及其能量管理控制策略的可行性与优越性，搭建小功率复合电源实验平台，详细设计硬件电路以及相应的软件，在此基础上对复合电源系统进行实验验证。实验结果表明，相比于单一电池及被动式复合电源，半主动式复合电源工作性能较优；相比于传统模糊控制，基于车速的复合电源模糊控制在维持超级电容SOC水平及优化电池电流方面效果更佳。 |
| 作者： | 李曼曼 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 孙玉坤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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