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基于高效双向DC/DC变换器的电动汽车复合电源能量管理研究
| 论文题名： | 基于高效双向DC/DC变换器的电动汽车复合电源能量管理研究 |
| 关键词： | 电动汽车;复合电源系统;高效率双向;DC-DC变换器;模糊控制 |
| 摘要： | 随着能源危机与环境问题的愈演愈烈，各国政府和汽车企业纷纷将目光投向了具有高效、环保等特点的电动汽车。基于蓄电池和超级电容的车载复合电源系统集成了二者的优点，成为了当前电动汽车研究的主要方向。本文以高效率双向DC-DC变换器为着眼点对电动汽车复合电源的能量管理系统进行了研究。具体内容如下: 首先，在综合考虑电动汽车成本、性能等因素的情况下确定了车载复合电源系统的结构:蓄电池直接接直流母线，超级电容通过双向DC-DC变换器与蓄电池相连接。并且根据电动汽车运行状态划分了复合电源的工作模式，为能量管理系统建立模糊规则奠定了基础。 其次，针对传统双向全桥DC-DC变换器存在电流复位时间长及循环能量大的缺陷，提出一种带非线性电感且采用改进型控制方法的高效率双向DC-DC。本文采用非线性电感来缩短电流复位时间以及通过控制策略完全消除了循环能量，有效地提高了双向DC-DC的效率，满足电动汽车对复合电源高效率的要求。 再次，根据车载复合电源系统是非线性、强耦合的特点，确定模糊控制作为其主要的控制策略，并且根据车辆的行驶状态制定了63条模糊规则。然后在Simulink中搭建了蓄电池、超级电容、双向DC-DC以及功率总线的仿真模型，为ADVISOR的二次开发建立了顶层模型。 最后，对ADVISOR进行了二次开发，将车载复合电源系统嵌入到纯电动汽车(EV)的模型中，结合CYC_CBD14(中心商业区工况)和CYC_NewYorkBus(美国纽约工况)两种道路循环工况，对复合电源系统的运行特性进行了对比验证。 通过理论分析及ADVISOR的仿真验证了复合电源系统相比于单一蓄电池能源有着巨大的优势:复合电源充分发挥了超级电容比功率大和蓄电池比能量大的优点，并且超级电容在系统中起着“削峰填谷”和最大限度回收制动能量的作用，在保证电动汽车动力性能的同时，达到延长蓄电池使用寿命和增加车辆续驶里程的目的。 |
| 作者： | 项伟 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 孙运全 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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