混合动力列车动力源监测及传输系统的研究

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1、？￡１土：Ｍｍａｓｔｅｒｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，．论文题目：混合动力列车动力源监测及传输国内图书分类号：ＴＭ９１２．２密级：公开国际图书分类号：５４１．１３６西南交通大学研究生学位论文混合动力列车动力源监测及传输系统的研究年级二零一二级？姓名杨海学申请学位级别工学硕士专业控制理论与控制工程指导教师张继业教授二零一五年四月Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｌｎｄｅｘ：ＴＭ９１２？２Ｕ．Ｄ，Ｃ：５４１．１３６ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅ

2、ｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＰＯＷＥＲＳＯＵＲＣＥＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧＡＮＤＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＳＹＳＴＥＭＯＦＨＹＢＲＩＤＰＯＷＥＲＴＲＡＩＮＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＹａｎｇＨａｉＸｕｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｐｅｃｉａｌｉｔｙｉＣｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ＆ｅｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＺｈａｎＪｉＹｅｐｇＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作

3、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部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用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．保密口，在年解密后适用本授权书，２．不保密用本授权书。“”（请在以上方框内打Ｖ）学位论文作者签名－：指导老师签名ｆ树＾曰期：：曰期．厂＞１１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：本文设计了一套适用

4、于混合动力列车的，兼有电流自动均衡型双闭环控制控制器的ＤＣ／ＤＣ功率转换系统，不仅满足了功率的转换需求，双闭环的设计保证了系统的快速性与稳定性，并且能够实时解决电流的不均衡现象。针对列车电池组的特殊性，对电池组的均衡控制做了ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真，验证了均衡电路的可靠性与可实施性。基于建立的电池模型ａｅ－Ｈｕｓａ的自适应ＳＯＣ，釆用改进Ｓｇ无迹卡尔曼滤波对电池的进行估计，通过数字仿真验证了，釆用双重改进ＤＥＫＦ估计算法对电池进行ＳＯＨ估计上述方法具有良好的效果。建立了实时监测储能设备特性（电流、电压、电状态（ＳＯＣ）、健康

5、状态（ＳＯＨ）、温度等）的测试平台、记录和显示系统数据，提供数据报表和动；该系统能够实时监测态曲线。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宄工作所得的成。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己经发表或撰。写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明一本人完全了解违反上述声明所引起的切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：；么Ｊ為－？曰期／．Ｐ：＞工Ａｆ西南交通大学硕士研究生学位论文第丨页摘要为了解决现役城市轨道交通的环保与运行场合问题，本文旨

6、在将混合动力系统引“”＋＋用在城市轨道交通上，新型电网锂电池超级电容混合动力列车是未来列车的发一心如下：展方向之，本文的研究核本文首先介绍混合动力列车能源框架图，然后对其中的核心枢纽（并联双向ＤＣ／ＤＣ）进行建模与分析，，，提出了自均流的双闭环控制方案。最后为验证方案的可行性本文在Ｓｉｍｕ，ｌｉｎｋ下进行了仿真。仿真结果表明兼有均流的双闭环控制器作用于并联双向ＤＣ／ＤＣ时，不仅能够保证输出电流与输出电压的稳定，；并且在自均流的控制方案下，能够将初始电感平均电流差值从０．３４Ａ降到低于０．０１Ａ以下，验证了上述理论方案的可实践性。混合

7、动力源的核心是锂电池组，锂电池组管理的研究就显得尤其重要。电池组内部的均衡控制是现阶段的研发热点，针对列车的电池组的特殊性，本文对电池组的均衡控制做了ＭＡＴＬＡＢ／ＳｉｍｕＨｎｋ仿真，验证了均衡控制方案的可靠性与可实施性。扩展卡尔曼滤波（ＥｘｔｅｎｄｅｄＫａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒ，ＥＫＦ）算法估计锂离子动力电池荷电状态ｓｔａｔｅｏｆｃｈａｒｅ，ＳＯＣ时，由于系统噪声的不确定（ｇ），可能导致估计算法不精确，并且算法中的线性化处理受电池模型的影响很大。为了解决上述两个问题，本文采用改进Ｓａｅ－Ｈｕｓａ的自适应无迹卡尔曼