基于混合动力汽车复合电源及能量回馈研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要随着世界经济的不断发展，能源和环境等方面的问题日益突出，混合动力汽车成为这时代汽车行业中的主旋律，因此得到各国政府和汽车生产商的高度重视。随着混合动力汽车的不断研究和开发，动力电池功率不足的瓶颈问题极大的制约着混合动力汽车的发展。混合动力汽车可以大幅度地降低燃油消耗、减少汽车排放，特别适合中国大城市交通普遍拥堵，汽车频繁制动的交通工况。超级电容能在短时间内提供和吸收大的功率，而且能量回收效率高、充放电次数高、循环寿命长、工作温度区域宽；其使用的基础材料价格也很便宜，适合频繁加速和减速的城市交通工况，但超级电容只能储存少量的能量。电池有储存大能量的能力，但功率输

2、出较低，不能进行大电流充放电，决定了电池不能在短时间内提供大功率。将超级电容与蓄电池结合起来使用，由蓄电池提供整车运行期间电机需求的平均电功率，而超级电容则提供电机需求的峰值功率，这样可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容比功率高的优势。本文以复合电源为研究对象，在介绍了复合电源的结构和基本原理的基础上，分析了混合动力汽车铅酸蓄电池和超级电容的工作原理和充放电特性，对混合动力汽车铅酸蓄电池能源系统参数和制动时超级电容参数进行了研究，在复合电源双向DC／DC变换器工作原理的基础上，对其参数进行了设计，设计了变换器的软硬件。制定了复合电源的三种控制策略，并对控制策略进行优化，最后，对其中两

3、种优化后的控制策略进行模拟仿真，比较相同工况下，哪种控制策略更优。关键词：混合动力汽车，复合电源，超级电容，双向DC／DC变换器ABSTRACTWitllthecontinuousdevelopmentofworldeconomy,energyandenvironmentissueshavebecomeincreasinglyprominent，hybridvehiclesbecamethemainthemeofthetimesintheautomotiveindustry,SOthegovernmentsandcarmanufacturersarehighlyvalued．Ashy

4、bridvehiclescontinuetoresearchanddevelopment，lackofbatterypowerbottlenecksgreatlyrestrictedthedevelopmentofhybridvehicles．Hybridvehiclescandramaticallyreducefuelconsumptionandreducevehicleemissions，especiallysuitableforgeneralcongestioninbigcities，theconditionsofcarfrequentbraking．Supercapacito

5、rsCanprovideandabsorblargepowerinashorttime，highefficiencyenergyrecovery,highchargeanddischargetimes，longcyclelife。wideoperatingtemperature；itsusebasedonmaterialpricesarealsoverycheap，forthefrequentaccelerationanddecelerationurbantramcconditions．butthesuper-capacitorcallonlystoreasmallamountofe

6、nergy．Baaeryhavethecapacityofstoragelargeenergy，buttheoutputpowerislow,highcurrentchargeanddischargeCannotbedeterminedthatthebatterycatlprovidepowerinashorttime．Supercapacitorandbakerywillbeusedincombination，duringtheoperationbythemotorvehiclebatterytoprovidetheaverageelectricpowerdemand，whilet

7、hesupercapacitorprovidesthepeakelectricaldemandforpower,thiscangivefullplaytothebaaerythantheenergyoflargeandsuper-capacitorhighspecificpoweradvantages．Hybridpower觞theresearchobjectinthispaper,inintroducingthecompositestructureand