复合电源汽车起动系统的仿真研究

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1、第53卷第10期农业装备与车辆工程2015年10月Vol．53No．10AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING农业装备与车辆工程October2012015年5doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．10．008复合电源汽车起动系统的仿真研究1112曾梦远，王天利，宫金朋，马涛（1.121001辽宁省锦州市辽宁工业大学汽车与交通工程学院；2.121001辽宁省锦州市辽宁工业大学电气工程学院）［摘要］根据汽车起动系统电路模型，利用Matlab/Simulink平台搭建了汽

2、车起动系统仿真模型--蓄电池单独供电和蓄电池与超级电容器直接并联组成复合电源供电。比较了两种供电状态下的蓄电池放电状态以及起动机输出功率。结果表明，加入了超级电容器的起动电源系统能大大降低蓄电池的放电倍率，起到保护蓄电池，延长其使用寿命的作用。同时，该仿真模型可用于汽车起动系统用复合电源的匹配设计。［关键词］汽车起动系统；超级电容器；复合电源；仿真研究［中图分类号］U464.142［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)10-0032-04SimulationResearchonAutomotiveStartingSys

3、temwithHybridPowerSupplyZengMengyuan1，WangTianli1，GongJinpeng1，MaTao2（1．CollegeofAutomobileandTrafficEngineering，LiaoningUniversityofTechnology，JinzhouCity，LiaoningProvince121001，China；2．CollegeofElectricalEngineering，LiaoningUniversityofTechnology，JinzhouCity，LiaoningPro

4、vince121001，China）［Abstract］SimulationmodelofautomotivestartingsystemisbuiltontheMatlab／Simulinkplatform—battery－onlysupplyandhybridpowersupplywhichiscomposedofbatteryandultra－capacitordirectlyinparallel，basedonitscircuitmodel．Dischargestatusofthebatteryandoutputpowerofth

5、estarterarecomparedunderthetwokindsofpowersupply．Andtheresultsshowthatdischargerateofthebatteryisdecreasedgreatlywiththelatterstartingpowersupplysystemtowhichultra－capacitorisadded，whichhasagoodeffectonprotectingthebatteryandthusextendsitsservicelife．Meanwhile，thesimulati

6、onmodelcanalsobeusedinthematchingdesignofthehybridpowersupplyforautomotivestartingsystem．［Keywords］automotivestartingsystem；ultra－capacitor；hybridpower；simulationresearch[1]0引言与温度的关系分别见图1和图2。超级电容器比功率大、可大电流放电、放电速率快、寿命长等特汽车起动机的功率等级根据起动阻力矩和最性使其成为大功率场合的理想电源元件。但超级低起动转速选取，低至1kW

7、以下，高至8kW以电容器由于其自身比能量低、成本高的缺点，决定上；额定起动电压有12V和24V两种；起动电流了其无法单独作为汽车起动机的电源。超级电容通常在100A以上。蓄电池工作在高倍率放电电流[1]器和蓄电池的部分性能比较见表1。将超级电容工况，将会大大降低其使用寿命，无疑会提高用车器同蓄电池并联组成复合电源作为汽车起动机的成本。此外，在冬季低温环境下，蓄电池内阻增加电源系统，既能保证汽车起动机在低温下的起动明显，功率输出能力明显下降，导致起动机输出功性能，还可降低蓄电池的放电倍率，从而延长其使率下降，又加上低温下发动机阻力矩变大，容

8、易造用寿命，并控制成本，是目前较为理想的汽车起动成起动机无法快速起动或动力不足无法起动发动机电源系统。机的现象。20而近年来兴起的新型电源元件———超级电容18LFPu16UC器充放电过程属于