發(fā)布時間：2021-07-03 04:49

　　電動汽車在節(jié)能和環(huán)保方面的優(yōu)勢突出。但是,作為電動汽車動力源的蓄電池相對而言存在功率密度較低和循環(huán)壽命短的缺點,而且車輛行駛工況復(fù)雜多變,單一蓄電池的電源系統(tǒng)不能很好地匹配電動車輛的需求。超級電容是一種新型儲能裝置,其功率密度高、循環(huán)壽命長、工作溫限寬、綠色環(huán)保,蓄電池與超級電容組成的復(fù)合電源系統(tǒng)成為電動汽車能源系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。復(fù)合電源系統(tǒng)能充分發(fā)揮電池和超級電容各自的優(yōu)點,促進(jìn)二者優(yōu)勢互補并提升車輛的性能,其能量分配策略至關(guān)重要。本文對由蓄電池與超級電容組成的電動汽車復(fù)合電源系統(tǒng)的能量管理策略進(jìn)行研究,主要內(nèi)容包括:（1）復(fù)合電源系統(tǒng)部件特性分析。分析系統(tǒng)關(guān)鍵部件蓄電池的工作原理、超級電容的儲能機(jī)理,并對電池與超級電容的充放電特性、內(nèi)阻特性和能量效率進(jìn)行對比分析,探討DC/DC變換器的升壓-降壓工作原理和轉(zhuǎn)換效率,以此為復(fù)合電源系統(tǒng)的參數(shù)匹配和能量管理策略仿真分析奠定理論基礎(chǔ)。（2）復(fù)合電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)匹配。對現(xiàn)有的四種復(fù)合電源系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,兼顧系統(tǒng)效率、穩(wěn)定性和成本的前提下,選取超級電容和DC/DC變換器串聯(lián)、蓄電池接直流母線的結(jié)構(gòu);針對小型四輪獨立驅(qū)動電動車復(fù)合電源... 

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

超級電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理

西南大學(xué)工程碩士學(xué)位論文12圖2-6超級電容充放電內(nèi)阻Fig.2-6Charge-dischargeresistanceofultracapacitor由圖2-6可知，單體超級電容內(nèi)阻的大小隨著SOC值的增大而先減小后增大，但變化量小，所以在建立超級電容仿真模型時可將其內(nèi)阻視為常數(shù)。2.2.3充放電特性超級電容充放電特性決定了是否能滿足復(fù)合電源系統(tǒng)工作性能的要求，因此其研究分析方法與蓄電池類似。本實驗室前期通過恒定電流充放電的試驗，工作電流為40A、30A、15A和5A，對額定電壓2.5V，容量630F的單體超級電容實驗，得到電壓變化曲線如圖2-7、2-8所示。由充放電特性曲線圖可知，在超級電容的充放電過程中，保持工作電流不變條件下，其端電壓值與時間大體呈線性關(guān)系。放電工作時，二者是線性負(fù)相關(guān)。增大恒流放電的電流，放電工作時間越短，電壓下降速率增大。超級電容持續(xù)放電時間短，其不具備長期放電能力，但具有大電流快速放電的特性。因此超級電容不能做為車輛行駛時的主要供能設(shè)備，可以用于輔助供電，在車輛行駛過程中能夠迅速提供大的瞬時功率和峰值功率。這一特性表明，電動汽車在啟動、加速以及爬坡等工況下應(yīng)該充分發(fā)揮超級電容的優(yōu)勢。圖2-7超級電容放電特性曲線圖2-8超級電容充電特性曲線Fig.2-7ThedischargecurvesofultracapacitorFig.2-8Thechargecurvesofultracapacitor充電工作時，端電壓值與時間是線性正相關(guān)，即隨著時間變化，超級電容端電壓直線上升，直到充電完成。增大恒流充電的電流，充電工作時間越短，電壓0.4020406080100電阻/mΩSOC/%0.50.60.70.8充電電阻放電電阻0.3

西南大學(xué)工程碩士學(xué)位論文12圖2-6超級電容充放電內(nèi)阻Fig.2-6Charge-dischargeresistanceofultracapacitor由圖2-6可知，單體超級電容內(nèi)阻的大小隨著SOC值的增大而先減小后增大，但變化量小，所以在建立超級電容仿真模型時可將其內(nèi)阻視為常數(shù)。2.2.3充放電特性超級電容充放電特性決定了是否能滿足復(fù)合電源系統(tǒng)工作性能的要求，因此其研究分析方法與蓄電池類似。本實驗室前期通過恒定電流充放電的試驗，工作電流為40A、30A、15A和5A，對額定電壓2.5V，容量630F的單體超級電容實驗，得到電壓變化曲線如圖2-7、2-8所示。由充放電特性曲線圖可知，在超級電容的充放電過程中，保持工作電流不變條件下，其端電壓值與時間大體呈線性關(guān)系。放電工作時，二者是線性負(fù)相關(guān)。增大恒流放電的電流，放電工作時間越短，電壓下降速率增大。超級電容持續(xù)放電時間短，其不具備長期放電能力，但具有大電流快速放電的特性。因此超級電容不能做為車輛行駛時的主要供能設(shè)備，可以用于輔助供電，在車輛行駛過程中能夠迅速提供大的瞬時功率和峰值功率。這一特性表明，電動汽車在啟動、加速以及爬坡等工況下應(yīng)該充分發(fā)揮超級電容的優(yōu)勢。圖2-7超級電容放電特性曲線圖2-8超級電容充電特性曲線Fig.2-7ThedischargecurvesofultracapacitorFig.2-8Thechargecurvesofultracapacitor充電工作時，端電壓值與時間是線性正相關(guān)，即隨著時間變化，超級電容端電壓直線上升，直到充電完成。增大恒流充電的電流，充電工作時間越短，電壓0.4020406080100電阻/mΩSOC/%0.50.60.70.8充電電阻放電電阻0.3


本文編號：3261902