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混合动力车用复合电源参数匹配与能量管理研究
| 论文题名： | 混合动力车用复合电源参数匹配与能量管理研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;复合电源;参数匹配;能量管理 |
| 摘要： | 在煤、石油等化石能源日益枯竭的大环境下，传统的燃油汽车作为耗油的主要群体，不得不进行产业化的转型与升级，而混合动力汽车以其节能、低排等诸多优点成为目前汽车产业转型升级的首选研究对象。混合动力汽车中蓄电池作为单一车载储能设备为电机供电，而其功率密度低、寿命短、更换成本高等缺点恰恰制约了混合动力汽车的发展，使其性能尚不如传统的燃油汽车。为此，有必要增加辅助储能装置以弥补蓄电池作为单一供电电源时存在的不足。超级电容作为一种高功率密度、超长寿命的储能装置，与蓄电池并联构成复合电源后可以改善蓄电池功率密度低与寿命短的缺点，成为目前混合动力车用储能装置的主要研究方向之一。本文以并联型混合动力汽车为目标车型对复合电源中蓄电池和超级电容的参数匹配以及两者之间的能量分配控制策略进行了研究。 首先，本文分析并确定了复合电源参数匹配的影响因素。在此基础上，通过对目标工况原始数据的研究，剥离出单次启动、加速以及再生制动工况并结合ADVISOR汽车仿真软件，得到电机在这三种单次工况下对复合电源的功率需求，进而得到电机对车载电源的能量需求。基于上述工作，采用PE函数优化方法，确定了复合电源在单次工况下蓄电池和超级电容的参数取值范围。 而后，对ADVISOR软件中复合电源模块进行了二次开发，具体内容包括循环工况的新建与调用、新的并联车型驱动链与相应模块的创建与修改、超级电容模块的修改与调用等。提出了一种超级电容SOC平衡的复合电源控制策略，并在ADVISOR软件上搭建了模型。基于上述工作，通过多目标遗传优化算法NSGA-Ⅱ与ADVISOR软件的联合仿真，确定复合电源在中国城市工况下蓄电池和超级电容的最终参数。通过软件仿真，验证了复合电源系统控制策略的可行性和优越性。 最后，搭建了复合电源能量管理系统的小功率实验平台，对复合电源硬件部分给出了详细的设计方案。在该实验平台上对复合电源的能量管理系统进行了实验研究，实验结果证明了本文所提复合电源控制策略的有效性。 |
| 作者： | 王祥 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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