超级电容器辅助的电动公交车能量优化管理研究

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1、学按化号１０５３６学号１２１０５０１０４１９分类号Ｕ４６３密级公开？义武誇乂净硕±学位论文超级电容器辅助的电动公交车能量仇化管理硏究学位申请人姓名逃＿１所在学院电气与信息工程学院指导教师孙春顺副教授学科专业电气工程研究方向电力系统运行与控制论义提交日期２０１５年４月学校代号：１０５３６学号：１２】０５０１０４１９密级；公开长沙理工大学硕±学位论文超级电容器辅助的电动公交车能量优化管理研究学位申请人姓名Ｍ指导教＂巧孙春顺

2、副教授所在学院电气与信息工程学院专业名称电气工程论文提交日期２０１５年４月论文答辩日期２０１５年５月答詔委员会主席ｆ的、皆、私中１OptimalEnergyManagementBasedonSupercapacitorAssistedElectricBusbyDENGMingB.E.(BeihuaUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElec

3、tricEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorAssociateProfessorSunChunshunApril,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标法引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体集体己经发表或撰写的成果作品，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。Ｗ哨（月作者签

4、名：日期；日／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留并向国家有关部口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。本人授权长沙理工大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库、进行检索，可采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、□，在解密后适用本授权书。保密年２、不保密ｄｉ。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作者签名：：砰曰期年ｔ月［曰１导师签名：３＾去日期：ｗｊ年月心日＞６摘要超级电容器是近年来新兴

5、的电源，具有大功率充放电，高效率，循环寿命长的优点，在电动汽车中应用越来越广泛。因城市中公交车需频繁启动和制动，将超级电容器与蓄电池结合起来使用，不但可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容器比功率高的优势，利用超级电容器短时大功率充放电的特性改善公交车的启动，爬坡和制动性能；还可减小蓄电池峰值充放电电流，延长使用寿命，提高整车的动力和经济性能。论文首先对电动公交车中关键部件作了详细的介绍，搭建了各部件的仿真模型，并详细分析了各种运行工况下超级电容和蓄电池容量比的选择问题。由于公交车行驶路径固定，论文利用历史数据信息和实时数据信息对行驶工况中的速

6、度、加速度、行驶坡度和公交停车站点等特征进行了预测，并计算出公交车在下一站间各时刻的功率需求。对电动公交车能量管理问题，论文根据下一路段的平均功率，提出了公交车停车站点超级电容-蓄电池SOC（StateofCharge，荷电状态）预分配，运行过程中加减速双模糊控制能量管理策略；为了最大限度的提高公交车的启动、加速性能和能量回收效率，论文引入了基于超级电容SOC预测的控制策略。该控制策略首先根据公交车停车站点SOC预分配的初始值和预测的数据计算出公交车在各个时刻超级电容SOC的参考值；然后将该预测控制策略和模糊控制以一定的权值加权后调节双向DC

7、/DC变换器，控制整车的能量流动，并详细分析了超级电容SOC预测控制为不同权值时对整车性能的影响。最后，论文在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型，以ADVISOR中纽约公交工况和德国纽伦堡公交工况为例，对所采用的能量管理策略进行了仿真。结果表明：所采用的能量管理策略能较好的满足电动公交车的启动、加速性能和能量利用效率，减小蓄电池的峰值充放电电流，从而延长蓄电池的使用寿命。关键词：电动公交车；超级电容器；能量管理；模糊控制；SOC预测IABSTRACTInthepastefewyears,thesupercapacitorhasbee

8、nwidelyusedinelectriccarsbecauseofitshighpowerdensity,longtimelifeandhighefficienc