蓄电池与超级电容混合储能系统能量管理策略研究

《蓄电池与超级电容混合储能系统能量管理策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：TM46密级：公开国际图书分类号：621.314西南交通大学硕士研究生学位论文蓄电池与超级电容混合储能系统能量管理策略研究年级二○一五级姓名侯婷婷申请学位级别工程硕士专业电气工程指导老师吴松荣副教授二零一八年四月ClassifiedIndex:TM46U.D.C:621.314SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONENERGYMANAGEMENTSTRATEGYOFBATTERYANDSUPERCAPACITORHYBRIDENERGY

2、STORAGESYSTMEGrade:2015Candidate:TingtingHouAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeSpeciality:ElectricalEngineeringSupervisor:AssociateProf.WuSongrongApril,2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或

3、部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密□，使用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1.介绍了电动汽车的发展情况、应用及特点和常见储能单元的应用及特点。着重分析了蓄电池与超级电容混合储能系统特点。2.研究了蓄电池与超级电容混合储能系统拓扑结构的工作原理和常用的能量管理控制策略。重点分析了正

4、激双向DC/DC、双管正激双向DC/DC、推挽双向DC/DC和双向全桥隔离DC/DC变换器拓扑结构的特点及应用场合。并进一步分析了双向全桥隔离DC/DC变换器工作原理，推导了数学模型和传输功率函数。3.研究了蓄电池和超级电容储能单元基本原理，以及蓄电池与超级电容混合储能系统工作原理和双向全桥隔离DC/DC变换器的单相移控制策略。结合混合储能系统特点，研究了蓄电池与超级电容混合储能系统模型预测直接功率控制策略及算法。在此基础上，研究了蓄电池与超级电容混合储能系统中双向全桥隔离DC/DC变换器恒压控制策略。4.采用MATALB

5、/Simulink软件建立仿真模型，通过仿真验证了系统负载突变时，系统瞬态性能，如超调量和响应时间。在理论分析及仿真验证的基础上设计并选取了双向全桥隔离DC/DC变换器电路参数，并搭建了实验样机，通过实验结果验证了理论分析和仿真的正确性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签

6、名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要近年来，化石燃料储备不足及全球气候变暖被日益关注，环保观念的提升使人们强烈要求在交通方面减少石油消耗。这种契机下，具有节能、低噪声、低排放等优点的纯电动汽车取代传统燃油汽车势必成为未来的发展趋势。纯电动汽车可以选取蓄电池与超级电容混合储能系统作为动力支撑。在混合储能系统中，通过对储能单元进行能量管理，实现蓄电池和超级电容储能单元之间的能量分配，使两储能单元根据其特性释放或吸收能量，满足负载功率需求，以延长各储能单元的循环寿命，并满足纯电动汽车对能量和功率等需求。因此，研究混

7、合储能系统能量管理策略具有重要的意义。本文首先介绍了常见的电动汽车及常用储能单元，通过对其特点进行比较分析，选择蓄电池与超级电容混合储能系统作为储能单元。分析了正激双向DC/DC、双管正激双向DC/DC、推挽双向DC/DC和双向全桥隔离DC/DC能量管理变换器的拓扑结构特点及应用场合，选择两路双向全桥隔离DC/DC变换器作为蓄电池与超级电容混合储能系统的能量管理主电路。由此，重点对双向全桥隔离DC/DC变换器工作原理进行分析，推导出数学模型和功率传输函数。在分析蓄电池和超级电容储能单元基本原理的基础上，研究了双向全桥隔离D

8、C/DC变换器的单相移控制策略。结合电动汽车的负载功率需求及瞬变特性，为更好实现蓄电池与超级电容储能单元之间的功率及能量合理分配，本文基于两路双向全桥隔离DC/DC变换器近似瞬时功率模型，研究了一种两通道模型预测直接功率控制策略。该策略能够根据蓄电池和超级电容的运行特点，对其输出功率进行灵活的分配，并在