本文選題：純電動汽車　切入點(diǎn)：復(fù)合電源　出處：《江蘇大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在石油資源日益枯竭和環(huán)境污染加劇的大環(huán)境下,純電動汽車憑借其效率高和污染小等優(yōu)點(diǎn),成為目前最具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉雌囍弧Ｔ陬l繁加速和制動的城市工況下,純電動汽車中的電機(jī)可以充分發(fā)揮再生制動功能,對制動能量進(jìn)行回收再利用,提高運(yùn)行效率,延長汽車?yán)m(xù)駛里程。單一鉛酸蓄電池儲能系統(tǒng)存在功率密度低的缺點(diǎn),啟動、加速和再生制動工況中很難滿足電動汽車的大功率充放電需求,影響鉛酸蓄電池使用壽命和效率。因此,需要增加一套功率密度更大的輔助儲能裝置來彌補(bǔ)單一鉛酸蓄電池供電的不足。超級電容是一種功率密度高、充放電速度快以及使用壽命長的新型儲能裝置,與鉛酸蓄電池組成復(fù)合電源儲能裝置可實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),顯著改善電動汽車儲能系統(tǒng)性能。本文對純電動汽車再生制動系統(tǒng)及復(fù)合電源能量管理關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。首先,本文在分析鉛酸蓄電池和超級電容工作特性的基礎(chǔ)上,確定本文所用復(fù)合電源結(jié)構(gòu),并進(jìn)行參數(shù)匹配。對永磁直流電機(jī)驅(qū)動下的再生制動系統(tǒng)進(jìn)行理論分析,依據(jù)ECE制動法規(guī)和電機(jī)最大再生制動力,提出分段式前、后輪制動力分配方案,提高制動能量的回收效率;分別研究再生制動過程中鉛酸蓄電池和超級電容充電回路控制方法,以保障制動能量回收的安全性和快速性。在MATLAB中建模仿真,分別驗(yàn)證制動力分配方案和充電控制方法的有效性。其次,對ADVISOR軟件中汽車模型進(jìn)行二次開發(fā),包括中國典型城市工況的添加和車載復(fù)合電源模塊的修改。針對頻繁加減速工況下超級電容端電壓降落較快的問題,在分析復(fù)合電源功率需求基礎(chǔ)上,提出基于車速修正的模糊控制策略對復(fù)合電源能量進(jìn)行分配。在ADVISOR中建模仿真,仿真結(jié)果表明車速修正模糊控制能更好地優(yōu)化鉛酸蓄電池充放電電流,延長鉛酸蓄電池使用壽命。最后,搭建小功率復(fù)合電源能量管理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對系統(tǒng)硬件電路和軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和測試。對復(fù)合電源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所選復(fù)合電源結(jié)構(gòu)在脈沖負(fù)載下的實(shí)用性以及所提能量分配策略的優(yōu)越性。
[Abstract]:With the increasing depletion of petroleum resources and the worsening of environmental pollution, pure electric vehicles have become one of the most promising new energy vehicles with high efficiency and low pollution. Under the frequent acceleration and braking conditions in cities, pure electric vehicles have become one of the most promising new energy vehicles. The motor of pure electric vehicle can give full play to the function of regenerative braking, recycle and reuse the braking energy, improve the running efficiency and prolong the driving mileage of the car. The single lead acid battery energy storage system has the shortcoming of low power density, so it can be started. It is difficult to meet the demand of high power charge and discharge of electric vehicle in the condition of acceleration and regenerative braking, which affects the service life and efficiency of lead-acid battery. A higher power density auxiliary energy storage device is needed to compensate for the lack of power supply for a single lead-acid battery. Super capacitors are a new type of energy storage device with high power density, high charge and discharge speed and long service life. The composite power storage device composed with lead-acid battery can complement each other and improve the performance of electric vehicle energy storage system significantly. This paper studies the regenerative braking system of pure electric vehicle and the key technology of energy management of compound power supply. On the basis of analyzing the working characteristics of lead-acid battery and super capacitor, the structure of compound power supply used in this paper is determined and the parameters are matched. The regenerative braking system driven by permanent magnet DC motor is analyzed theoretically. According to the ECE braking regulations and the maximum regenerative braking force of the motor, this paper proposes a segmented braking force distribution scheme for front and rear wheels to improve the recovery efficiency of braking energy, and studies the control methods of lead-acid battery and supercapacitor charging loop in the process of regenerative braking, respectively. In order to ensure the safety and speed of braking energy recovery, the braking force distribution scheme and charging control method are verified by modeling and simulation in MATLAB. Secondly, the second development of vehicle model in ADVISOR software is carried out. Including the addition of typical urban conditions in China and the modification of the on-board composite power module. Aiming at the problem of rapid voltage drop of the supercapacitor terminal under frequent acceleration and deceleration conditions, based on the analysis of the power requirements of the composite power supply, A fuzzy control strategy based on speed correction is proposed to distribute the energy of the composite power supply. The simulation results in ADVISOR show that the fuzzy control can better optimize the charge and discharge current of lead-acid battery. Finally, the energy management experiment system of low power compound power supply is built, the hardware circuit and software of the system are designed and tested, and the experimental research on the compound power supply system is carried out. The experimental results verify the practicability of the selected composite power supply structure under the pulse load and the superiority of the proposed energy allocation strategy.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72

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