混合动力电动汽车复合电源设计与控制策略的研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要经济的持续稳定发展带来了汽车的迅速普及，能源和环境危机也随之而来并且日益严重，这已经得到各国政府的高度重视。为了缓解这种危机，低能耗和低污染的混合动力电动汽车应运而生并且发展迅猛。随着混合动力电动汽车发展的深入，动力电池的瓶颈问题日益突出，这极大地限制了混合动力电动汽车的发展。由于目前量产混合动力电动汽车多是使用单一车载电源——动力电池，而混合动力电动汽车对电源输出功率要求变动很大，要求能够在几秒内快速充放电，动力电池的特性决定了其不适于在低温大电流情况下充放电。为了提供大的电流和高功率，电池必须做得非常的大，这样给汽车附加了重量，而

2、且整车的成本升高。而超级电容的比功率较大，但是超级电容的比能量特别小，也不适合单独作为电源。研究表明，电池和超级电容构成的复合电源有较强的脉冲性能，很适合作为车载电源。如何将以往对车载电源的各种单一性要求，如高效率、功率大、动态响应速度快、多种工作状态、精度高等特点，在复合电源较好的集中体现出来，这是一个很有挑战性并且极具现实意义的研究内容。本文以复合电源为研究对象，首先分析了动力电池的工作原理与电特性，对混合动力电动汽车电池能源系统参数进行了研究，然后设计了混合动力电动汽车复合电源的基本结构，设定了复合电源再生制动的电路结构及其元件参数，通过仿真得出混合动

3、力电动汽车制动性能表。接着详细探讨了几种混合动力电动汽车双向DC／DC变换器，对其进行了比较研究，在选定双向半桥变换器后对其元件参数进行了设定，设计了变换器的硬件电路和软件程序流程图。文章在逻辑门限江苏大学硕士学位论文值控制策略的基础上提出了模糊控制策略，通过建模仿真后对两种控制策略的分析比较，发现模糊控制策略相比逻辑门限值控制策略有优势，经济性高，污染排放少。关键词：混合动力汽车，复合电源，再生制动，超级电容，DC／DC变换器，控制策略Il江苏大学硕士学位论文ABSTRACTWiththesteadyandcontinuousdevelopmentofth

4、eeconomy，theautomobilebecomesmoreandmorepopular，whichcausemoreandmoreseriousenergyandenvironmentcrisis．Thishasbeenattachedgreatattentiontogovernments．Inordertosolvethecrisis，hybridelectricvehiclecameintobeinganddevelopedrapidlybecausethatitislowpowerandlowpollution．Withthegreatdeve

5、lopmentofhybridelectricvehicle，thepowerbatteryproblemwhichlimitsthedevelopmentofthehybridelectricvehicleisbecomingmoreprominent．Asinmostkindsofhybridelectricvehicles，thereisonlyonesingle—vehiclepowersupply——powerbatteries，andtohybridelectricvehicle，therequirementofoutputpowerchange

6、dgreatly，itneedschargeanddischargeinafewseconds，thecharacteristicsofthebatterydeterminesitcannotfittothisinthelow—temperature．Thepowerbatteryneedstobemadeverylargetoprovidelargecurrentandhighpower，SOtheweightandthecostofthebatterywhichattachedtothevehicleisalsoincreased．Thespecific

7、powerofultra—capacitorisverylarge，butthespecificenergyisverysmall，it’Snotfittobeasasingle—powersupply．Studieshaveshownthehybridelectricpowerwhichincludesbatteryandultra—capacitorhasastrongpulseperformance，anditissuitableforautomotivepower．Howtoshowtheexcellenceinthehybridelectricpo

8、wer,suchashighefficiency，p