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基于模糊控制的电动汽车混合储能系统的研究
| 论文题名： | 基于模糊控制的电动汽车混合储能系统的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;锂离子电池;双向DC/DC变换器;模糊控制;回馈制动;混合储能系统 |
| 摘要： | 随着全球能源问题和环境问题的日益加剧，人们在节能和环保方面对汽车的要求也越来越高。为了解决汽车对石化能源的严重依赖和对环境的所造成的不良影响等问题，世界各国都在加大对清洁无污染的电动汽车的投资和开发力度，以加快电动汽车商品化、产业化的发展步伐。 目前，单次充电的续驶里程不理想是制约电动汽车发展的主要原因。因此，需要设计合理的能量分配和回收策略，以最大程度地利用有限的车载能量，增加行驶里程。将具有高功率密度的超级电容器和高能量密度的蓄电池组成混合储能系统可以提高电动汽车能量系统的性能。利用超级电容循环寿命长、充放电速度快、功率密度高等优点可以使储能系统放出较高的瞬时功率，并且可以迅速回收电动汽车回馈制动的能量，以增加续驶里程。合理地控制超级电容与蓄电池的放电电流可以优化蓄电池的充放电曲线，延长蓄电池的使用寿命。本文分析了各种不同的车载动力储能装置的优缺点，选取超级电容器和锂离子动力电池作为储能装置组成混合储能系统。探讨了常用的几种混合储能系统拓扑结构的优缺点，利用能够充分发挥超级电容优点的“锂离子电池通过双向DC/DC变换器与超级电容并联”的拓扑结构在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了系统模型。 本文以负载电流、超级电容的SOC(StateOfCharge，剩余电量)、锂离子电池的SOC为输入变量，以双向DC/DC变换器中功率开关器件的占空比为控制对象，设计了模糊逻辑控制器，并根据不同情况下储能系统能量分配情况制定了模糊逻辑规则。分别在电动汽车正常运行和回馈制动两种状态下对电动汽车混合储能系统进行了研究和仿真实验。 研究结果表明，运用模糊控制可以合理地分配系统的能量，混合储能系统由于超级电容的引入大大提高了电动汽车的功率输出能力而且优化了蓄电池的放电过程，并且可以迅速吸收回馈制动的能量。整个系统有利于延长蓄电池的使用寿命和增加电动汽车的续驶里程，具有较好的技术性能和经济实用性。 |
| 作者： | 陈广朋 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王云亮;侯书林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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