二十一世紀(jì)以來(lái),世界各個(gè)國(guó)家發(fā)展新能源以減緩對(duì)石油等不可再生資源的依賴。汽車(chē)的普遍使用,使得新能源汽車(chē)成為各個(gè)國(guó)家主要的發(fā)展對(duì)象。動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車(chē)的核心部件,在開(kāi)發(fā)過(guò)程中直接采用鋰電池作為測(cè)試供電源具有成本高、可控性差、效率低、結(jié)果不準(zhǔn)確以及測(cè)試后的廢舊電池會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染等缺點(diǎn)。為解決這些問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)一種能夠模擬動(dòng)力電池特性的模擬電源系統(tǒng)。模擬電源系統(tǒng)可以在實(shí)驗(yàn)中替代電池進(jìn)行測(cè)試,優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可信度、縮短研發(fā)周期。本文首先確定以安全性好、性能優(yōu)良的松下特斯拉18650三元鋰電池作為研究對(duì)象,對(duì)電池的工作原理、性能參數(shù)和電池特性進(jìn)行分析。應(yīng)用Olivier-Louis電池模型對(duì)電池進(jìn)行建模,通過(guò)模型的數(shù)據(jù)與實(shí)際電池特性曲線對(duì)比,驗(yàn)證模型的合理性與準(zhǔn)確度。其次模擬電源系統(tǒng)采用前級(jí)雙向PWM整流器與后級(jí)三重化雙向DC/DC電路相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案,對(duì)兩級(jí)變換器的電路進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和主要參數(shù)計(jì)算,并應(yīng)用頻域法對(duì)控制器進(jìn)行分析與參數(shù)設(shè)計(jì)。通過(guò)電池?cái)?shù)據(jù)獲取、負(fù)載特性曲線跟蹤與SOC估算三個(gè)步驟解決模擬電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行時(shí)動(dòng)力電池工作特性的問(wèn)題。在Matlab/Simulink中搭建模擬電源模型... 

【文章來(lái)源】：湖南工業(yè)大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)情況
    1.3 動(dòng)力電池研究現(xiàn)狀
        1.3.1 動(dòng)力電池分類(lèi)
        1.3.2 動(dòng)力電池模型研究現(xiàn)狀
        1.3.3 動(dòng)力電池模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 模擬電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    1.5 目前研究存在的問(wèn)題
    1.6 研究?jī)?nèi)容與章節(jié)分布
第2章 三元鋰電池建模與控制算法研究
    2.1 引言
    2.2 三元鋰動(dòng)力電池特性研究
        2.2.1 松下18650動(dòng)力電池特性
        2.2.2 松下18650動(dòng)力電池充放電特性
        2.2.3 電池開(kāi)路電壓與SOC的關(guān)系
    2.3 三元鋰電池模型
        2.3.1 Olivier-Louis電池模型
        2.3.2 電動(dòng)汽車(chē)電池建模
    2.4 動(dòng)力電池模擬電源工作點(diǎn)跟蹤
        2.4.1 動(dòng)力電池特性曲線獲得方法
        2.4.2 SOC估算方法
        2.4.3 模擬電源負(fù)載工作點(diǎn)跟蹤方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 前級(jí)三相PWM整流器設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作原理
        3.2.1 三相電壓型PWM整流器主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        3.2.2 三相VSR PWM分析
        3.2.3 三相電壓型PWM整流器數(shù)學(xué)模型
    3.3 三相VSR空間電壓矢量調(diào)節(jié)與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.3.1 空間電壓矢量調(diào)制
        3.3.2 交流側(cè)電感設(shè)計(jì)
        3.3.3 直流側(cè)電容設(shè)計(jì)
    3.4 比例諧振控制器原理
    3.5 比例諧振控制器參數(shù)分析與設(shè)計(jì)
    3.6 三相電壓型PWM整流器的比例諧振控制
    3.7 本章小結(jié)
第4章 動(dòng)力電池模擬電源的DC/DC控制策略
    4.1 雙向DC/DC變換器
        4.1.1 常用的雙向DC/DC變換器結(jié)構(gòu)
        4.1.2 三重化雙向DC/DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        4.1.3 三重化雙向DC/DC變換器的數(shù)學(xué)建模
        4.1.4 儲(chǔ)能電感計(jì)算
    4.2 模擬動(dòng)力電池電源系統(tǒng)控制策略研究
    4.3 模擬動(dòng)力電池電源系統(tǒng)仿真分析
        4.3.1 電池模型仿真驗(yàn)證
        4.3.2 后級(jí)模擬電源系統(tǒng)仿真試驗(yàn)
        4.3.3 模擬電源系統(tǒng)整體仿真試驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 模擬電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        5.1.1 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)介紹
        5.1.2 主程序設(shè)計(jì)
        5.1.3 ADC采樣子程序
        5.1.4 數(shù)字PI子程序設(shè)計(jì)
        5.1.5 模擬電源負(fù)載工作點(diǎn)跟蹤子程序
    5.2 硬件平臺(tái)功能調(diào)試
        5.2.1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        5.2.2 系統(tǒng)模型功能調(diào)試
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間主要研究成果
致謝



本文編號(hào)：3204197