本文關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)HESS研究

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【摘要】：隨著日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題和動(dòng)力電池技術(shù)的不斷突破,節(jié)能環(huán)保型的電動(dòng)汽車(chē)備受世界各國(guó)親睞。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(簡(jiǎn)稱(chēng)HEV)能夠攻克電源驅(qū)動(dòng)EV和汽油驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)汽車(chē)的缺點(diǎn),將驅(qū)動(dòng)能量損失降到最低,將系統(tǒng)效率提到最大。相較于純電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)污染、無(wú)噪音、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但續(xù)駛里程短、成本高的特點(diǎn),混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)具有最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性、行駛里程遠(yuǎn)、可縮短充電時(shí)間等好處。為提高混合動(dòng)力汽車(chē)能量存儲(chǔ)體系效率,要求電池充、放電速率高,時(shí)間短,這就要求混合動(dòng)力汽車(chē)所使用的蓄電池必需同時(shí)具備高能量密度和高比功率,單一的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(Battery Energy Storage System,BESS)實(shí)現(xiàn)起來(lái)較困難,因此,本文采用混合能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(Hybrid Energy Storage System,HESS)。本文對(duì)HEV的儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行研究,針對(duì)動(dòng)力電池在混動(dòng)汽車(chē)中頻繁大功率充放電的問(wèn)題,采用了超級(jí)電容器(UC)、電池共同用作能量存儲(chǔ)系統(tǒng),利用超級(jí)電容器高功率特性和動(dòng)力電池高比能量特性來(lái)改善儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能。超級(jí)電容器可以在車(chē)輛頻繁啟動(dòng)、停車(chē)、加速或者減速時(shí)用以處理道路瞬變負(fù)載。提高整車(chē)能量利用率。本文研究了混合能量存儲(chǔ)系統(tǒng),對(duì)其模型改進(jìn),采用了一種工作在零電壓轉(zhuǎn)換軟開(kāi)關(guān)的變換器,用此雙向BUCK變換器連接UC與電池,可以實(shí)現(xiàn)雙向任意升降壓。為了提高DC/DC變換器的轉(zhuǎn)換效率,針對(duì)傳統(tǒng)PID控制器受制于人工操作,超調(diào)時(shí)間長(zhǎng),穩(wěn)態(tài)誤差大,提出了采用改進(jìn)自適應(yīng)遺傳算法對(duì)控制器參數(shù)優(yōu)化,相比于傳統(tǒng)PID控制器,在初始參數(shù)相同條件下,后者的超調(diào)量更小,穩(wěn)態(tài)誤差更小,能進(jìn)一步改善HESS的能量利用率。在MATLAB/Simulink建立超級(jí)電容、動(dòng)力電源和控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型,并在ADVISOR中實(shí)現(xiàn)。結(jié)果顯示:優(yōu)化后的HESS系統(tǒng)電流波動(dòng)范圍減小,電池電流最大值從100A降低到30A左右,可見(jiàn)自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化控制器對(duì)過(guò)充、過(guò)放起到了很好的控制作用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)優(yōu)化的HESS能量效率提高了15.25%,實(shí)現(xiàn)了對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中電池和超級(jí)電容能量的合理分配,驗(yàn)證了自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化控制器對(duì)HESS的有用性。實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池保護(hù),延長(zhǎng)了電池壽命。
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U469.72

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本文編號(hào)：1199524