電動(dòng)汽車在行駛過程中會(huì)頻繁遇到復(fù)雜的行駛工況,由此對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)而言,相當(dāng)于其負(fù)載功率會(huì)跟隨工況所需求的功率變化而變化,具有顯著的不確定性。為了有效解決負(fù)載功率波動(dòng)引起的沖擊性電流動(dòng)作對(duì)單一蓄電池作為汽車儲(chǔ)能源時(shí)產(chǎn)生的影響,如使用蓄電池和超級(jí)電容組成的混合儲(chǔ)能源,充分發(fā)揮雙儲(chǔ)能源高功率密度、高能量密度等優(yōu)點(diǎn),兩類儲(chǔ)能元件相輔相成,提升電源的多重性要求以及延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命。本文主要對(duì)應(yīng)用于電動(dòng)汽車混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理策略和控制策略進(jìn)行研究,主要包括以下方面的工作:根據(jù)超級(jí)電容荷電狀態(tài)（State of Charge,SOC）的最優(yōu)工作界限,在低通濾波的基礎(chǔ)上提出了考慮剩余電量的能量管理改進(jìn)策略,并聯(lián)合協(xié)同補(bǔ)償控制策略搭建仿真模型,仿真結(jié)果表明,在母線電壓穩(wěn)定的前提下,改進(jìn)策略合理分配混合儲(chǔ)能源各自所需承擔(dān)的功率。以超級(jí)電容的荷電狀態(tài)和充放電動(dòng)作作為狀態(tài)變量,提出基于平滑控制的動(dòng)態(tài)功率分配策略,并對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)能量流動(dòng)做出分析。結(jié)合協(xié)同補(bǔ)償控制策略,搭建了在汽車典型工況IM240和ECE15下的基于平滑控制的動(dòng)態(tài)功率分配策略和協(xié)同補(bǔ)償控制策略的聯(lián)合仿真模型,調(diào)整超級(jí)電容SOC的初始狀態(tài)... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電動(dòng)汽車整車控制框圖

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文7第二章混合儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)建�；旌蟽�(chǔ)能系統(tǒng)組成包括儲(chǔ)能裝置數(shù)學(xué)模型、全局系統(tǒng)間的連線方法、雙向DC/DC變換器的類型以及用于控制雙向DC/DC方法等多個(gè)單元部分。不同單元分類組合而成的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)因其造價(jià)成本、使用性能和安全系數(shù)等因素適應(yīng)的場(chǎng)合也不同。本章通過對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)涉及到的單元部分分別進(jìn)行介紹，并結(jié)合本文側(cè)重點(diǎn)以及現(xiàn)有條件進(jìn)行綜合考慮分析，最終確定本文混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的全局模型，同時(shí)選用相關(guān)控制方法對(duì)其數(shù)學(xué)建模。2.1超級(jí)電容與蓄電池的數(shù)學(xué)模型2.1.1超級(jí)電容的數(shù)學(xué)模型超級(jí)電容又被稱作雙電層電容，其功率密度高，且能夠在較短時(shí)間內(nèi)承受很大的充放電電流。超級(jí)電容充電的時(shí)候，集電極上的正負(fù)電荷相互吸引，電解液中陽(yáng)離子堆積在負(fù)集電極上，陰離子堆積在正電極上；超級(jí)電容在放電的時(shí)候，原本堆積在兩端電極的陰陽(yáng)離子脫離兩電極的表面，回到電解液中去[33]。圖2.1是超級(jí)電容的工作原理圖。圖2.1超級(jí)電容的工作原理圖Fig2.1Workingprinciplediagramofsupercapacitor超級(jí)電容內(nèi)部完整的RC等效模型極其繁復(fù)，因此，絕大多數(shù)針對(duì)超級(jí)電容的常用RC等效模型都是經(jīng)過簡(jiǎn)化的。而比較常用的簡(jiǎn)單RC等效結(jié)構(gòu)模型可以分為串聯(lián)RC模型和改進(jìn)的串聯(lián)RC模型，其等效電路結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。

第二章混合儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)建模8圖2.2常用超級(jí)電容等效模型Fig2.2Equivalentmodelsofcommonlyusedsupercapacitor改進(jìn)RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)的RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，在理想電容器的兩端并聯(lián)漏電組pR。在實(shí)際工程中，pR的值很大，往往可以忽略等效為開路，因此本文選用RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。其等效電路方程和SOC表達(dá)式如公式(2.1)所示：0min0minmaxminmaxmin11+=capbatcbattcapcapVIRidtCVidtVVVCSOCVVVV(2.1)式中，C、cR是理想電容和超級(jí)電容自身的內(nèi)阻，capI、capV是超級(jí)電容的內(nèi)部電流和端部?jī)啥说碾妷�，maxV、minV指的是其端部電壓的上限和下限。超級(jí)電容器的SOC與其外部?jī)啥穗妷撼烧嚓P(guān)[34]，通常可以用外部?jī)啥说碾妷簛肀碚髌浔旧淼腟OC。如果設(shè)定電壓下限為0，上限為額定電壓scV，根據(jù)公式(2.1)可以定義其SOC的公式為[35]：=capscVSOCV(2.2)為了便于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文將選用式(2.2)來對(duì)超級(jí)電容的SOC值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。2.1.2蓄電池的數(shù)學(xué)模型蓄電池的充放電動(dòng)作伴隨著一連串的電化學(xué)反應(yīng)過程[36]，且隨著蓄電池的使用，其結(jié)構(gòu)和深度會(huì)隨著改變。蓄電池的充放電公式可以表示為：422242PbSO+2HOPbPbO2HSO(2.3)用于電動(dòng)汽車的蓄電池的RC模型通常以電氣模型居多，而等效電路模型是電池電

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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