本文選題：雙源動力動車組 + 動力電池系統(tǒng)�。� 參考：《北京交通大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：雙源動力動車組作為一種創(chuàng)新的動力模式能夠有效節(jié)約能源、降低運營成本,具有廣闊的市場前景。鋰離子電池組作為該動車組的動力源之一,能夠為提供車輛正常運行所必須的牽引功率并且回收制動能量,實現(xiàn)節(jié)能降耗,是一種完全自主創(chuàng)新的動車組動力模式。本文以雙源動力動車組動力電池系統(tǒng)為主要研究對象,按照設(shè)計要求搭建了能夠模擬工況下動力電池系統(tǒng)實時運行狀態(tài)的仿真模型,并通過與實驗結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗證了模型的仿真精度。具體的研究內(nèi)容和成果如下： (1)通過了解雙源動力動車組的研究背景和意義明確了該動車組的概念；通過分析車載動力系統(tǒng)的工作方式和需要突破的各關(guān)鍵技術(shù),確立了本論文的主要研究對象；通過調(diào)研鋰離子電池成組模型的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及蓄電池系統(tǒng)在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,確立了本論文的研究方法。 (2)依照動力電池系統(tǒng)的具體工作模式,通過分析該動車組具體的牽引制動特性輸入條件,利用Matlab軟件計算出了車輛在起動、勻速和制動過程中相應(yīng)的功率需求；結(jié)合功率需求,通過對可能適用于動力電池系統(tǒng)的幾種鋰離子電池在電壓范圍、充放電倍率、工作環(huán)境溫度、電池能量密度和循環(huán)壽命等方面進(jìn)行比較,確定了所選電池類型,并設(shè)計了電池組的具體配置方式,給出了電池系統(tǒng)箱體結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計方式,為動力電池系統(tǒng)仿真模型的搭建做好前期分析工作。 (3)詳細(xì)研究了搭建包括DC/DC變換器模塊和動力電池組模塊兩部分在內(nèi)的動力電池系統(tǒng)整體仿真模型的方法,其中重點研究了DC/DC變換器的具體控制方式以及電池組Thevenin模塊中對于電池串并聯(lián)的處理方式；設(shè)計了能夠通過抽取車輛運行特征工況數(shù)據(jù)來模擬牽引逆變器具體的運行方式的功率源模塊；設(shè)計了直流穩(wěn)壓環(huán)節(jié)用以穩(wěn)定直流母線電壓；該仿真模型良好地實現(xiàn)了對雙源動力動車組動力電池供電系統(tǒng)工況下運行狀態(tài)的完整模擬。 (4)給出了動力電池系統(tǒng)仿真模型中各模塊參數(shù)的設(shè)置方法,其中重點研究了利用正態(tài)分布規(guī)律進(jìn)行參數(shù)數(shù)量擴展的方法；通過對動力電池系統(tǒng)仿真結(jié)果的分析說明了該模型的仿真結(jié)果符合設(shè)計要求,能夠滿足車輛工況下的功率需求；完成了電池模組實驗平臺的搭建并給出了實驗結(jié)果；通過對比仿真結(jié)果與實驗結(jié)果,驗證了該模型的準(zhǔn)確性,為整車實驗平臺的試制奠定理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:As a kind of innovative power mode, dual-source EMU can save energy and reduce operation cost effectively, so it has a broad market prospect. As one of the power sources of the EMU, the Li-ion battery pack can provide the traction power necessary for the normal operation of the vehicle and recover the braking energy to achieve energy saving and consumption reduction. It is a completely independent and innovative power mode of the EMU. In this paper, the power battery system of dual-source EMU is taken as the main research object. According to the design requirements, a simulation model is built to simulate the real-time running state of the power battery system under the condition of simulation, and the results are compared with the experimental results. The simulation accuracy of the model is verified. The specific research contents and results are as follows: (1) through understanding the research background and significance of the dual-source EMU, the concept of the EMU is clarified, and the working mode of the vehicle-mounted power system and the key technologies that need to be broken through are analyzed. The main research object of this thesis is established, and the research status of lithium ion battery group model at home and abroad and the application status of battery system in the field of rail transit are investigated. The research method of this paper is established. (2) according to the specific working mode of the power battery system, by analyzing the specific input conditions of the traction braking characteristics of the EMU, the starting of the vehicle is calculated by using Matlab software. Combined with the power demand, several kinds of lithium-ion batteries which may be suitable for the power battery system are applied in the voltage range, charge / discharge rate, working environment temperature, Compared with the battery energy density and cycle life, the selected battery type is determined, and the specific configuration mode of battery pack is designed, and the specific design mode of battery system box structure is given. For the establishment of power battery system simulation model to do a good job of early analysis. (3) detailed study of the DC / DC converter module and power battery pack module including two parts of the power battery system simulation model of the whole power battery system simulation method. The specific control mode of DC / DC converter and the series-parallel processing mode of battery package Thevenin module are studied in detail. The power source module is designed to simulate the specific operation mode of traction inverter by extracting the data of vehicle operating characteristics, and the DC voltage stabilizer is designed to stabilize the DC bus voltage. The simulation model well realizes the complete simulation of the running state of the power battery power supply system of the dual-source EMU. (4) the method of setting the parameters of each module in the simulation model of the power battery system is given. The method of parameter number expansion using normal distribution law is studied emphatically, and the simulation results of the power battery system show that the simulation results of the model meet the design requirements and can meet the power requirements of the vehicle operating conditions. The battery module experimental platform is built and the experimental results are given. The accuracy of the model is verified by comparing the simulation results with the experimental results, which lays a theoretical foundation for the trial production of the vehicle experimental platform.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM912

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔡年生;國外魚雷動力電池的發(fā)展及應(yīng)用[J];魚雷技術(shù);2003年01期

2 ;武漢力興全力打造動力電池檢測設(shè)備[J];電源技術(shù);2004年04期

3 王立松,張晶;大容量鋰動力電池化成電源全數(shù)字控制技術(shù)[J];電源技術(shù);2005年02期

4 朱梅;徐獻(xiàn)芝;;鋅空氣動力電池的應(yīng)用與循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)[J];中國資源綜合利用;2007年05期

5 張凌云;;汽車用動力電池的研究進(jìn)展[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2009年30期

6 王少龍;侯明;王瑞山;;動力電池的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];云南冶金;2010年02期

7 曹林;王靜;王寶友;孫傳灝;;動力電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)化[J];信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化;2011年Z1期

8 趙慶敏;付艷恕;;車載動力電池振動特性分析[J];南昌大學(xué)學(xué)報(理科版);2012年04期

9 艾新平;;下一代動力電池及材料發(fā)展趨勢探討[J];新材料產(chǎn)業(yè);2012年09期

10 唐志軍;朱群志;;熱管理技術(shù)應(yīng)用于動力電池的研究[J];電源技術(shù);2013年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 高飛;李建玲;趙淑紅;王子冬;王新東;;鋰動力電池性能衰退規(guī)律研究進(jìn)展[A];2010年全國冶金物理化學(xué)學(xué)術(shù)會議專輯（下冊）[C];2010年

2 胡信國;;動力電池進(jìn)展[A];2006中國動力電池高層論壇論文集[C];2006年

3 馬軍;李愛魁;杜濤;劉飛;;電動汽車動力電池配組工藝研究進(jìn)展[A];第十四屆中國科協(xié)年會第19分會場：電動汽車充放電技術(shù)研討會論文集[C];2012年

4 王偉東;王海濤;;動力電池新型材料[A];第29屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

5 曾小華;陳萬忠;吳強華;王慶年;;混合動力汽車動力電池試驗檢測系統(tǒng)[A];2002中國電動汽車研究與開發(fā)[C];2002年

6 閆智剛;杜虎;王仲飛;;慢脈沖化成技術(shù)在鉛酸動力電池中的應(yīng)用[A];2006中國動力電池高層論壇論文集[C];2006年

7 劉亞飛;陳彥彬;白厚善;;動力電池與相關(guān)材料的最新進(jìn)展[A];節(jié)能環(huán)保 和諧發(fā)展——2007中國科協(xié)年會論文集（一）[C];2007年

8 徐舟;唐有根;唐廣笛;;鋅-空氣動力電池在純電動汽車上的應(yīng)用前景[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第7分冊）[C];2010年

9 楊毅夫;;中倍率方型塑殼氫鎳動力電池開發(fā)(摘要)[A];電動車及新型電池學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2003年

10 李建軍;何向明;王莉;任建國;劉志祥;;水下航行器用高安全性動力電池研制[A];第29屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 本報記者 韓義雷;動力電池,增長莫忘“退燒”[N];科技日報;2010年

2 張海燕;工信部將制訂動力電池發(fā)展思路[N];中國質(zhì)量報;2010年

3 文龍;國內(nèi)最大動力電池生產(chǎn)基地項目簽約[N];東方城鄉(xiāng)報;2005年

4 林曉宇;2006中國動力電池論壇會舉行[N];科技日報;2006年

5 記者 李志民;趙振起 王兆華會見深圳投資考察團(tuán)[N];遼源日報;2007年

6 李清理;力元新材投資電動汽車動力電池[N];中國證券報;2008年

7 記者李發(fā)揚、通訊員劉燕云;動力電池即將批量生產(chǎn)[N];咸寧日報;2008年

8 本報記者 洪賓;24億進(jìn)軍汽車動力電池領(lǐng)域[N];深圳商報;2009年

9 證券時報記者 李瑞鵬;中科英華收購動力電池資產(chǎn)[N];證券時報;2009年

10 淄池;淄蓄廠動力電池進(jìn)入地方規(guī)劃[N];中國船舶報;2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 李國洪;混合動力汽車控制策略與動力電池系統(tǒng)的研究[D];天津大學(xué);2005年

2 李文成;電動汽車用C-LiFePO_4動力電池制備與性能研究[D];北京有色金屬研究總院;2011年

3 高純斌;混合動力汽車動力電池容量預(yù)測模型及抗擾策略的研究[D];吉林大學(xué);2013年

4 張維戈;純電動公交車換電站優(yōu)化設(shè)計和經(jīng)濟(jì)運行研究[D];北京交通大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 段志強;數(shù)字化動力電池測試系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];哈爾濱理工大學(xué);2005年

2 王術(shù);鋰動力電池化成能量回饋控制系統(tǒng)的研究[D];華南理工大學(xué);2011年

3 郭曉建;輕度混合動力汽車動力電池匹配研究[D];大連理工大學(xué);2007年

4 王雪非;基于工況仿真的鋰動力電池壽命研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

5 何小顫;混合動力汽車動力電池組的熱管理系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2012年

6 張丙寅;動力電池模擬電源控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

7 李怡霞;動力電池全生命周期研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年

8 高穎;新型動力電池分選生產(chǎn)線設(shè)計及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2010年

9 李莉;動力電池均衡系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2012年

10 柏林;電動汽車動力電池的電氣特性分析及模型研究[D];重慶大學(xué);2013年

，

本文編號：2115686