电动汽车中复合储能系统的研究

《电动汽车中复合储能系统的研究》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、分类号密级电动汽车中复合储能系统的研究研究生姓名：陈军指导教师姓名、职称：邓木生教授学科专业：电气工程研究方向：现代电力电子技术及系统湖南工业大学二〇一八年四月十六日IIIIII摘要燃油汽车的使用已经导致石油短缺和环境的日益恶化，因此很多国家大力推广电动汽车。电动汽车使用电能驱动，能源利用率高且对环境友好。在整车性能中，起关键作用的一个环节是储能系统。蓄电池作为传统的车载储能装置，由于它存在比功率小，充放电慢，储存容量有限的缺陷，严重影响到纯电动汽车的应用。为此，将锂电池与超级电容并联，提出一种复合储能系统。本文在复合储能系统原理的基础上，研究了锂电池、超级电容、DC/DC变换器、储能

2、系统控制策略。主要的工作有（1）研究电控系统原理，车辆在三种工况下的能量请求，分析蓄电池作为车载电源的缺点，提出复合储能系统，其中的功率分配是由储能系统控制策略与DC/DC变换器有效调控（2）研究锂电池的容量特性，以此确立复合储能系统中锂电池的最优充放电电流区间；比较超级电容两种拓扑结构的稳定性，提出改进型均压策略；分析DC/DC变换器，设计多相电路交错并联结构。（3）传统PID控制算法对非线性系统的控制达不到预期效果，因此加入自适应控制，它能够在多种复杂情况下逼近非线性系统，有效控制非线性系统甚至不确定系统。（4）在Matlab/Simulink仿真环境中建立锂离子电池、超级电容组、

3、复合储能系统的模型，在某一循环工况下，对储能装置荷电状态、车辆行驶里程仿真，分析结果。由锂电池荷电状态（SOC）对比曲线、车辆行驶里程对比曲线可知，对于复合储能系统，锂电池SOC下降缓慢、车辆动力更强、行驶里程更长。表明自适应PID算法动态稳定性好，对非线性系统控制效率高，有效完成储能系统电源间的功率分配。关键词:荷电状态；均压策略；DC/DC变换器；自适应PID算法IVABSTRACTTheuseoffuelcarshasledtooilshortagesandworseningenvironment.Therefore,manycountriesarepromotingelectr

4、icvehicles.Electricvehicleisdrivenbyelectricenergy,whichhashighenergyutilizationandenvironmentalfriendliness.Akeylinkinvehicleperformanceisenergystoragesystem.Asatraditionalvehiclemountedenergystoragedevice,batteryhasaseriousimpactontheapplicationofpureelectricvehiclebecauseofitslowpower,slowcha

5、rgeanddischarge,andlimitedstoragecapacity.Tosolvethisproblem,acompositeenergystoragesystemisproposedinwhichparallelconnectionoflithiumbatteryandsupercapacitor.Basedontheprincipleofcompoundenergystoragesystem,thecontrolstrategyoflithiumbattery,ultracapacitor,DC/DCconverterandenergystoragesystemis

6、studiedinthispaper.Themainworkis(1)tostudytheprincipleoftheelectroniccontrolsystem,theenergyrequestofthevehicleunderthreeoperatingconditions,analyzethedisadvantagesofthebatteryasthevehiclepowersupply,andproposeacompositeenergystoragesystem.Thepowerallocationisestablishedbythecontrolstrategyofthe

7、energystoragesystemandtheDC/DCconverter(2)tostudythecapacitycharacteristicsofthelithiumbattery.Theoptimalchargedischargecurrentintervalofthelithiumbatteryinthecompositeenergystoragesystem,thestabilityofthetwotopologystructur