復(fù)合電源系統(tǒng)電動(dòng)車仿真研究
本文選題:電動(dòng)汽車 + 復(fù)合電源系統(tǒng); 參考:《北京工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:近年來,隨著全球環(huán)境及能源狀況日益嚴(yán)峻,新能源汽車特別是電動(dòng)汽車成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。其中車用動(dòng)力蓄電池是電動(dòng)車輛性能指標(biāo)及續(xù)航能力的決定性因素,但目前車用動(dòng)力電池普遍存在“充得慢,跑不遠(yuǎn)”等現(xiàn)象,一定程度上制約了電動(dòng)汽車的發(fā)展和普及。所以,在現(xiàn)階段單一電源無法滿足電動(dòng)汽車能量需求的背景下,發(fā)展復(fù)合能源成為解決上述問題較為有效的途徑。本文以一輛微型復(fù)合電源系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)車為研究對(duì)象,分別對(duì)其復(fù)合電源系統(tǒng)建模、功率分配控制策略、整車仿真及硬件臺(tái)架搭建等方面進(jìn)行討論分析,并結(jié)合單一電源系統(tǒng),研究復(fù)合電源對(duì)整車性能的改善效果。首先,本文對(duì)復(fù)合電源系統(tǒng)中蓄電池、超級(jí)電容及DC/DC變換器的工作特性進(jìn)行分析,并基于等效電路及ADVISOR仿真模型對(duì)其原理進(jìn)行討論,通過仿真結(jié)果分析模型的準(zhǔn)確性;之后搭建復(fù)合電源系統(tǒng)Simulink仿真模型,為復(fù)合電源系統(tǒng)整車仿真奠定基礎(chǔ)。其次,對(duì)復(fù)合電源系統(tǒng)基于邏輯門限值控制策略和基于車速的功率分配控制策略控制原理進(jìn)行分析,并針對(duì)兩種功率分配控制策略建立Simulink仿真模型,通過多種工況檢驗(yàn)其功率分配效果,并確定本文采用基于邏輯門限值控制策略對(duì)復(fù)合電源系統(tǒng)進(jìn)行功率分配。再次,利用試驗(yàn)平臺(tái)車輛實(shí)際參數(shù)對(duì)復(fù)合電源系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)匹配,基于復(fù)合電源系統(tǒng)原理分析結(jié)果及功率分配控制策略,結(jié)合多種道路循環(huán)工況進(jìn)行整車仿真研究,并將仿真結(jié)果與單一電源系統(tǒng)進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,超級(jí)電容能有效發(fā)揮“削峰填谷”的作用保護(hù)蓄電池,避免大功率充放電造成蓄電池循環(huán)壽命降低;同時(shí)復(fù)合電源系統(tǒng)能量消耗明顯降低,從而提高了整車行駛效率。最后,基于參數(shù)匹配及整車仿真結(jié)果,對(duì)車輛關(guān)鍵子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型,并完成四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)車的搭建工作。
[Abstract]:In recent years, with the increasingly severe global environment and energy situation, new energy vehicles, especially electric vehicles, have become the focus of attention. The vehicle battery is the decisive factor of the performance index and the capability of the electric vehicle, but at present, the phenomenon of "filling slowly, running not far" and so on generally exists, which restricts the development and popularization of electric vehicle to a certain extent. Therefore, under the background that the single power supply can not meet the energy requirements of electric vehicles at present, the development of composite energy becomes a more effective way to solve the above problems. This paper takes a miniature compound power supply system test platform as the research object, discusses and analyzes its compound power system modeling, power distribution control strategy, vehicle simulation and hardware bench building respectively, and combines with a single power supply system. The improvement effect of compound power supply on vehicle performance is studied. Firstly, the working characteristics of battery, super capacitor and DC/DC converter in composite power system are analyzed, and the principle is discussed based on equivalent circuit and ADVISOR simulation model, and the accuracy of the model is analyzed by simulation results. Then the Simulink simulation model of the compound power supply system is built, which lays a foundation for the vehicle simulation of the compound power supply system. Secondly, the control principle of power distribution control strategy based on logic threshold and speed is analyzed, and the Simulink simulation model is established for two power allocation control strategies. The power distribution effect is tested by a variety of working conditions, and it is determined that the power distribution of the composite power supply system is based on the logic threshold control strategy in this paper. Thirdly, the actual vehicle parameters of the test platform are used to match the parameters of the composite power supply system. Based on the analysis results of the principle of the composite power supply system and the power distribution control strategy, combined with various road cycle conditions, the vehicle simulation research is carried out. The simulation results are compared with the single power supply system. The experimental results show that the super capacitor can effectively protect the battery by "cutting the peak and filling the valley" to avoid the cycle life of the battery due to the high power charge and discharge, and the energy consumption of the composite power supply system is obviously reduced. Thus, the driving efficiency of the whole vehicle is improved. Finally, based on the parameter matching and vehicle simulation results, the key subsystems of the vehicle are designed and selected, and the construction of the four-wheel independent driving test platform is completed.
【學(xué)位授予單位】:北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U469.72
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