本文關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)起停系統(tǒng)復(fù)合電源設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：起停系統(tǒng)能夠減少汽車處于的怠速狀態(tài)的時(shí)間,有利于節(jié)省燃油,降低排放。在眾多節(jié)能減排技術(shù)中,起停系統(tǒng)是較為簡(jiǎn)單有效的一種,隨著排放法規(guī)的不斷嚴(yán)格,起停系統(tǒng)的應(yīng)用正在越來(lái)越普遍。而目前的鉛酸電池應(yīng)用在起停系統(tǒng)中存在低溫起動(dòng)能力不足、反復(fù)大電流放電減少電池壽命、起動(dòng)瞬間電壓降過(guò)大等問(wèn)題。其他汽車電源如鋰電池、AGM起停電池均存在成本過(guò)高或效果不明顯等問(wèn)題。本文設(shè)計(jì)了針對(duì)起停系統(tǒng)的復(fù)合電源,復(fù)合電源由鉛酸電池和超級(jí)電容組成,能夠發(fā)揮鉛酸電池的高能量密度優(yōu)點(diǎn)和超級(jí)電容的高功率密度優(yōu)點(diǎn)。首先在北汽E150實(shí)車上進(jìn)行了起動(dòng)實(shí)驗(yàn),通過(guò)正常起動(dòng)了解了起動(dòng)過(guò)程的電壓、電流、輸出功率的變化過(guò)程。為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)做功對(duì)觀察起動(dòng)效果的影響,關(guān)閉油泵和發(fā)電機(jī)進(jìn)行了起動(dòng)實(shí)驗(yàn),為后面起動(dòng)機(jī)建模提供了依據(jù)。然后以起停系統(tǒng)為應(yīng)用環(huán)境,設(shè)計(jì)了結(jié)合普通鉛酸電池和超級(jí)電容的復(fù)合電源,復(fù)合電源方案包括串聯(lián)方案和并聯(lián)方案。串聯(lián)方案復(fù)合電源采用鉛酸電池與超級(jí)電容串聯(lián)為起動(dòng)機(jī)供電的方式,并設(shè)計(jì)了控制單元,用于實(shí)現(xiàn)控制超級(jí)電容的串入和給超級(jí)電容充電的功能。并聯(lián)方案復(fù)合電源采用普通鉛酸電池與超級(jí)電容直接并聯(lián)的方式為起動(dòng)機(jī)供電,電池與電容始終連接,兩者端電壓保持一致。在Simulink中建立了鉛酸電池和超級(jí)電容的等效電路模型,通過(guò)充放電實(shí)驗(yàn)標(biāo)定了模型參數(shù),并驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。使用Simulink中DC machine模塊建立了起動(dòng)機(jī)模型。模型能夠反映起動(dòng)過(guò)程系統(tǒng)電壓、電流、曲軸轉(zhuǎn)速的變化。通過(guò)模型和實(shí)驗(yàn)研究了不同參數(shù)對(duì)起動(dòng)效果的影響,如:電池電壓、線路電阻、電池內(nèi)阻、阻力矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。也通過(guò)模型確定了串聯(lián)方案中串入電壓、電容電壓等參數(shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了并聯(lián)方案中,電池、電容各自的放電特性。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了串、并聯(lián)方案復(fù)合電源相比于普通鉛酸電池,能夠大幅提高起動(dòng)性能。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.6

【相似文獻(xiàn)】

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