復(fù)合能量源電動(dòng)汽車能量管理策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-13 21:50
自2015年《中國制造2025》規(guī)劃正式發(fā)布之后,電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)成了社會(huì)各界廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。鋰電池具有高能量密度方面的優(yōu)勢(shì),作為動(dòng)力源被廣泛應(yīng)用在電動(dòng)車中。然而由于其內(nèi)部能量存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的限制,無法滿足車輛在頻繁加速、制動(dòng)過程中的混沌和暫態(tài)功率輸出,且鋰電池的充電時(shí)間較長(zhǎng),循環(huán)壽命有限。復(fù)合能量源系統(tǒng)將高功率密度的超級(jí)電容與高能量密度的鋰電池有機(jī)地結(jié)合在一起,彌補(bǔ)了單獨(dú)使用鋰電池作為動(dòng)力源所造成的技術(shù)缺陷。本文的研究對(duì)象為由鋰電池和超級(jí)電容構(gòu)成的復(fù)合能量源系統(tǒng),首先分析復(fù)合能量源系統(tǒng)組成與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),提出基于小波變換和模糊控制的能量管理策略,利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法獲取整個(gè)工況循環(huán)下系統(tǒng)總能耗最優(yōu)的全局最優(yōu)解,根據(jù)能耗最優(yōu)情況下鋰電池輸出功率分布的規(guī)律,對(duì)模糊控制過程進(jìn)一步優(yōu)化。通過ADVISOR仿真軟件和電動(dòng)汽車硬件測(cè)試臺(tái)架分別對(duì)能量管理策略進(jìn)行驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)復(fù)合能量源系統(tǒng)組成與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析。首先分析鋰電池和超級(jí)電容的工作特性并建立其數(shù)學(xué)模型,選取合適的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在ADVISOR仿真軟件中構(gòu)建復(fù)合能量源系統(tǒng)仿真模型。(2)基于小波變換和模糊控制的能量管理策略研究。提出基于小波變換...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及研究意義
1.2 電動(dòng)汽車的發(fā)展概況
1.3 復(fù)合能量源系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 電動(dòng)汽車能量管理策略研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 復(fù)合能量源系統(tǒng)組成與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
2.1 鋰電池工作特性分析
2.1.1 鋰電池?cái)?shù)學(xué)模型
2.1.2 鋰電池充放電特性分析
2.1.3 鋰電池開路電壓和內(nèi)阻特性
2.2 超級(jí)電容工作特性分析
2.2.1 超級(jí)電容數(shù)學(xué)模型
2.2.2 超級(jí)電容充放電特性分析
2.2.3 超級(jí)電容內(nèi)阻和容量特性
2.3 復(fù)合能量源系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
2.3.1 DC-DC工作特性分析
2.3.2 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇
2.4 電動(dòng)汽車能量管理策略的基本問題
2.4.1 電動(dòng)汽車功率需求分析
2.4.2 電動(dòng)汽車能量管理策略目標(biāo)
2.4.3 復(fù)合能量源仿真模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 電動(dòng)汽車能量管理策略研究與應(yīng)用
3.1 基于小波變換的功率分流策略
3.1.1 小波變換的可行性分析
3.1.2 小波變換的理論基礎(chǔ)
3.1.3 基于小波變換的復(fù)合能量源功率分流策略
3.2 小波模糊控制能量管理策略研究
3.2.1 模糊控制器的優(yōu)勢(shì)
3.2.2 模糊控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.3 模糊控制器輸入輸出語言變量
3.2.4 模糊控制器隸屬度函數(shù)
3.2.5 模糊控制器規(guī)則制定
3.2.6 小波模糊控制仿真實(shí)驗(yàn)
3.3 基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的二次能量?jī)?yōu)化分配策略
3.3.1 動(dòng)態(tài)規(guī)劃簡(jiǎn)介
3.3.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題描述
3.3.3 動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解過程
3.3.4 基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的模糊控制器二次優(yōu)化
3.3.5 優(yōu)化規(guī)則的提取
3.3.6 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第4章 能量管理策略臺(tái)架實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1 臺(tái)架測(cè)試平臺(tái)搭建
4.1.1 臺(tái)架測(cè)試平臺(tái)構(gòu)成
4.1.2 臺(tái)架測(cè)試方案設(shè)計(jì)
4.2 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 上位機(jī)監(jiān)控軟件功能設(shè)計(jì)
4.2.2 上位機(jī)監(jiān)控軟件程序設(shè)計(jì)
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間獲得與論文相關(guān)的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]美國2030年節(jié)能與新能源技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)[J]. 郝瀚,陳康達(dá),劉宗巍,趙福全. 汽車技術(shù). 2018(02)
[2]電動(dòng)汽車技術(shù)的現(xiàn)狀分析與發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 王高紅. 電網(wǎng)與清潔能源. 2017(11)
[3]鋰電池充放電模型及關(guān)鍵參數(shù)影響研究[J]. 劉嬌嬌. 電源技術(shù). 2017(11)
[4]超級(jí)電容器能量密度的提升策略[J]. 郎俊偉,張旭,王儒濤,閻興斌. 電化學(xué). 2017(05)
[5]基于自適應(yīng)小波閾值去噪和HT-LMD的電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)方法[J]. 唐圣學(xué),付滔,李志剛. 電測(cè)與儀表. 2017(17)
[6]混合動(dòng)力汽車轉(zhuǎn)矩分配策略優(yōu)化研究[J]. 李燦,楊靖,馮仁華,鄧華,江武,張宇. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2017(04)
[7]基于超級(jí)電容的混合儲(chǔ)能器件研究現(xiàn)狀及展望[J]. 黃士飛,帖炟,佟琦,趙玉峰. 自然雜志. 2017(04)
[8]專利視角下中美電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展比較分析[J]. 章博文,李顯君,閆旭. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[9]基于小波分解-暫態(tài)信號(hào)的綜合極性比較故障選線法[J]. 汪洋. 電網(wǎng)與清潔能源. 2017(06)
[10]磷酸鐵鋰電池恒流和恒功率測(cè)試特性比較[J]. 郭繼鵬,鐘國彬,徐凱琪,蘇偉,項(xiàng)宏發(fā). 蓄電池. 2017(03)
博士論文
[1]雙能量源純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 杜爽.吉林大學(xué) 2015
[2]串聯(lián)混合動(dòng)力汽車能量管理策略優(yōu)化研究[D]. 許世景.天津大學(xué) 2013
[3]純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)問題的研究[D]. 石慶升.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]某型純電動(dòng)客車復(fù)合電源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制[D]. 孫永健.吉林大學(xué) 2017
[2]純電動(dòng)汽車復(fù)合電源高效雙向DC-DC變換器及能量管理研究[D]. 劉恩杰.江蘇大學(xué) 2017
[3]電動(dòng)汽車鋰離子電池健康狀態(tài)估計(jì)及壽命預(yù)測(cè)方法研究[D]. 周秀文.吉林大學(xué) 2016
[4]雙源無軌電車的能量管理策略研究[D]. 黃美婷.北京交通大學(xué) 2016
[5]電動(dòng)汽車復(fù)合電源能量管理策略研究[D]. 王同景.吉林大學(xué) 2015
[6]電動(dòng)汽車復(fù)合電源系統(tǒng)功率分配策略研究[D]. 樊宇.大連理工大學(xué) 2014
[7]超級(jí)電容與鋰電池混合動(dòng)力系統(tǒng)能量控制研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 林苗.武漢理工大學(xué) 2014
[8]基于SOC優(yōu)化軌跡的插電式混合動(dòng)力汽車模型預(yù)測(cè)控制[D]. 梁元波.重慶大學(xué) 2013
[9]純電動(dòng)車復(fù)合電源系統(tǒng)及其管理策略研究[D]. 董昊龍.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[10]電動(dòng)汽車復(fù)合電源關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 周開文.武漢理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3184764
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及研究意義
1.2 電動(dòng)汽車的發(fā)展概況
1.3 復(fù)合能量源系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 電動(dòng)汽車能量管理策略研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 復(fù)合能量源系統(tǒng)組成與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
2.1 鋰電池工作特性分析
2.1.1 鋰電池?cái)?shù)學(xué)模型
2.1.2 鋰電池充放電特性分析
2.1.3 鋰電池開路電壓和內(nèi)阻特性
2.2 超級(jí)電容工作特性分析
2.2.1 超級(jí)電容數(shù)學(xué)模型
2.2.2 超級(jí)電容充放電特性分析
2.2.3 超級(jí)電容內(nèi)阻和容量特性
2.3 復(fù)合能量源系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
2.3.1 DC-DC工作特性分析
2.3.2 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇
2.4 電動(dòng)汽車能量管理策略的基本問題
2.4.1 電動(dòng)汽車功率需求分析
2.4.2 電動(dòng)汽車能量管理策略目標(biāo)
2.4.3 復(fù)合能量源仿真模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 電動(dòng)汽車能量管理策略研究與應(yīng)用
3.1 基于小波變換的功率分流策略
3.1.1 小波變換的可行性分析
3.1.2 小波變換的理論基礎(chǔ)
3.1.3 基于小波變換的復(fù)合能量源功率分流策略
3.2 小波模糊控制能量管理策略研究
3.2.1 模糊控制器的優(yōu)勢(shì)
3.2.2 模糊控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.3 模糊控制器輸入輸出語言變量
3.2.4 模糊控制器隸屬度函數(shù)
3.2.5 模糊控制器規(guī)則制定
3.2.6 小波模糊控制仿真實(shí)驗(yàn)
3.3 基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的二次能量?jī)?yōu)化分配策略
3.3.1 動(dòng)態(tài)規(guī)劃簡(jiǎn)介
3.3.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題描述
3.3.3 動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解過程
3.3.4 基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的模糊控制器二次優(yōu)化
3.3.5 優(yōu)化規(guī)則的提取
3.3.6 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第4章 能量管理策略臺(tái)架實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1 臺(tái)架測(cè)試平臺(tái)搭建
4.1.1 臺(tái)架測(cè)試平臺(tái)構(gòu)成
4.1.2 臺(tái)架測(cè)試方案設(shè)計(jì)
4.2 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 上位機(jī)監(jiān)控軟件功能設(shè)計(jì)
4.2.2 上位機(jī)監(jiān)控軟件程序設(shè)計(jì)
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間獲得與論文相關(guān)的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]美國2030年節(jié)能與新能源技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)[J]. 郝瀚,陳康達(dá),劉宗巍,趙福全. 汽車技術(shù). 2018(02)
[2]電動(dòng)汽車技術(shù)的現(xiàn)狀分析與發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 王高紅. 電網(wǎng)與清潔能源. 2017(11)
[3]鋰電池充放電模型及關(guān)鍵參數(shù)影響研究[J]. 劉嬌嬌. 電源技術(shù). 2017(11)
[4]超級(jí)電容器能量密度的提升策略[J]. 郎俊偉,張旭,王儒濤,閻興斌. 電化學(xué). 2017(05)
[5]基于自適應(yīng)小波閾值去噪和HT-LMD的電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)方法[J]. 唐圣學(xué),付滔,李志剛. 電測(cè)與儀表. 2017(17)
[6]混合動(dòng)力汽車轉(zhuǎn)矩分配策略優(yōu)化研究[J]. 李燦,楊靖,馮仁華,鄧華,江武,張宇. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2017(04)
[7]基于超級(jí)電容的混合儲(chǔ)能器件研究現(xiàn)狀及展望[J]. 黃士飛,帖炟,佟琦,趙玉峰. 自然雜志. 2017(04)
[8]專利視角下中美電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展比較分析[J]. 章博文,李顯君,閆旭. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[9]基于小波分解-暫態(tài)信號(hào)的綜合極性比較故障選線法[J]. 汪洋. 電網(wǎng)與清潔能源. 2017(06)
[10]磷酸鐵鋰電池恒流和恒功率測(cè)試特性比較[J]. 郭繼鵬,鐘國彬,徐凱琪,蘇偉,項(xiàng)宏發(fā). 蓄電池. 2017(03)
博士論文
[1]雙能量源純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 杜爽.吉林大學(xué) 2015
[2]串聯(lián)混合動(dòng)力汽車能量管理策略優(yōu)化研究[D]. 許世景.天津大學(xué) 2013
[3]純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)問題的研究[D]. 石慶升.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]某型純電動(dòng)客車復(fù)合電源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制[D]. 孫永健.吉林大學(xué) 2017
[2]純電動(dòng)汽車復(fù)合電源高效雙向DC-DC變換器及能量管理研究[D]. 劉恩杰.江蘇大學(xué) 2017
[3]電動(dòng)汽車鋰離子電池健康狀態(tài)估計(jì)及壽命預(yù)測(cè)方法研究[D]. 周秀文.吉林大學(xué) 2016
[4]雙源無軌電車的能量管理策略研究[D]. 黃美婷.北京交通大學(xué) 2016
[5]電動(dòng)汽車復(fù)合電源能量管理策略研究[D]. 王同景.吉林大學(xué) 2015
[6]電動(dòng)汽車復(fù)合電源系統(tǒng)功率分配策略研究[D]. 樊宇.大連理工大學(xué) 2014
[7]超級(jí)電容與鋰電池混合動(dòng)力系統(tǒng)能量控制研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 林苗.武漢理工大學(xué) 2014
[8]基于SOC優(yōu)化軌跡的插電式混合動(dòng)力汽車模型預(yù)測(cè)控制[D]. 梁元波.重慶大學(xué) 2013
[9]純電動(dòng)車復(fù)合電源系統(tǒng)及其管理策略研究[D]. 董昊龍.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[10]電動(dòng)汽車復(fù)合電源關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 周開文.武漢理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3184764
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