【摘要】：隨著軌道交通與動力電池新能源技術的日益發(fā)展,軌道交通因其快捷、安全、舒適、運能大等優(yōu)點,普遍成為居民出行的首選交通方式。鋰離子電池因其在能量密度、循環(huán)使用壽命、節(jié)能綠色環(huán)保等方面具有很強的優(yōu)勢,在軌道交通列車上大力推廣使用鋰離子電池將會緩解目前能源消耗嚴重的問題,而且動力電池還可以回收再利用制動能量,提高列車全線運行效率。作為軌道交通列車的主要動力源,鋰離子電池系統(tǒng)的功率優(yōu)化控制是實現(xiàn)軌道交通列車安全可靠運行的重要保障。本文完成了鋰離子電池峰值功率三種主流測試方法的實驗,包括HPPC測試、日本JEVS測試和定時恒流充放電測試;在對比分析了不同測試方法實驗數(shù)據的基礎上,提出了改進日本JEVS測試方法,以定時恒流充放電測試的峰值電流數(shù)據為基準值,驗證了改進日本JEVS測試方法的準確性;考慮溫度、SOC和等效電路模型元件參數(shù),建立了多元線性回歸模型,實現(xiàn)了考慮多因素的鋰離子電池峰值電流估算�；诓裼桶l(fā)電機組模型、動力電池等效模型和動力電池組熱模型,以全工況條件下節(jié)能率最高為目標,采用粒子群算法,完成混合動力車輛鋰離子電池系統(tǒng)功率的優(yōu)化控制。結果表明以動力電池SOC、峰值功率和溫度為邊界條件的優(yōu)化控制方法可將柴油機的效率提升0.6%,并且確保了儲能系統(tǒng)的安全性,延長了動力電池的使用壽命�；趧恿﹄姵亟M熱模型和列車運動學模型,以全線工況條件下電池儲能系統(tǒng)溫升最小為目標,完成了純電動列車系統(tǒng)功率的優(yōu)化控制。結果表明基于運動學模型的純電池系統(tǒng)功率控制方法,可保證車輛在純電池模式下完成長距離或大坡道等特殊條件下自牽引工作,為車輛儲能系統(tǒng)的配置及運行過程中的優(yōu)化控制提供依據。
【圖文】：

邐北京交通大學碩士學位論文邐逡逑本文以柴電混合動力列車和純電動列車為研宄對象，測試分析鋰離子電池峰逡逑值功率并進行估算，根據柴電混合動力列車技術指標，以動力電池峰值功率、ＳＯＣ逡逑閾值以及溫度極限為邊界條件，通過尋優(yōu)算法求取燃油消耗最少且電池系統(tǒng)經濟逡逑性最優(yōu)的控制策略。根據純電動列車技術指標，以動力電池峰值功率、ＳＯＣ閾值逡逑停站誤差以及列車運行時長為邊界條件，通過尋優(yōu)算法求取動力電池溫升最小的逡逑控制策略。最后分別對混合驅動鋰離子電池系統(tǒng)功率控制和純電池驅動系統(tǒng)功率逡逑控制下動力電池的溫升進行仿真分析。論文總體結構如圖１－１所示。逡逑

速率：彡２￣３°Ｃ／ｍｉｎ；逡逑速率：彡０．７￣ｒＣ／ｍｉｎ；逡逑１８６５０三元鋰電池的電壓范圍為２．５？４．２Ｖ，鈦酸鋰電池電壓范，因此選擇量程為５Ｖ／１００Ａ的Ｍａｃｃｏｒ單體測試設備完成數(shù)據采集系高低溫實驗箱溫度浮動度和均勻度較小，因此可認為電池的基本性受外界環(huán)境溫度變化的影響，所以將電池擱置在高低溫恒溫箱中進測電池逡逑１８６５０三元鋰電池體積小且安全性高，所以本文為了方便實驗測試，５０三元鋰電池進行了大量峰值功率測試實驗，而鈦酸鋰電池是軌道最具有應用前景的儲能元件，因此為了更好在軌道交通列車中應用，，鈦酸鋰電池進行驗證實驗。即所選被測電池為３節(jié)１８６５０三元鋰電供的鈦酸鋰單體電池，其中被測試的１８６５０三元鋰電池如圖２＿２所示
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U270.381;TM912

【參考文獻】

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本文編號：2616114