二十一世紀(jì)以來,世界各個國家發(fā)展新能源以減緩對石油等不可再生資源的依賴。汽車的普遍使用,使得新能源汽車成為各個國家主要的發(fā)展對象。動力電池作為電動汽車的核心部件,在開發(fā)過程中直接采用鋰電池作為測試供電源具有成本高、可控性差、效率低、結(jié)果不準(zhǔn)確以及測試后的廢舊電池會對環(huán)境造成污染等缺點。為解決這些問題,本文設(shè)計一種能夠模擬動力電池特性的模擬電源系統(tǒng)。模擬電源系統(tǒng)可以在實驗中替代電池進行測試,優(yōu)點是實驗結(jié)果具有可信度、縮短研發(fā)周期。本文首先確定以安全性好、性能優(yōu)良的松下特斯拉18650三元鋰電池作為研究對象,對電池的工作原理、性能參數(shù)和電池特性進行分析。應(yīng)用Olivier-Louis電池模型對電池進行建模,通過模型的數(shù)據(jù)與實際電池特性曲線對比,驗證模型的合理性與準(zhǔn)確度。其次模擬電源系統(tǒng)采用前級雙向PWM整流器與后級三重化雙向DC/DC電路相結(jié)合的設(shè)計方案,對兩級變換器的電路進行了數(shù)學(xué)建模和主要參數(shù)計算,并應(yīng)用頻域法對控制器進行分析與參數(shù)設(shè)計。通過電池數(shù)據(jù)獲取、負(fù)載特性曲線跟蹤與SOC估算三個步驟解決模擬電動汽車運行時動力電池工作特性的問題。在Matlab/Simulink中搭建模擬電源模型... 

【文章來源】：湖南工業(yè)大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外電動汽車發(fā)展現(xiàn)情況
    1.3 動力電池研究現(xiàn)狀
        1.3.1 動力電池分類
        1.3.2 動力電池模型研究現(xiàn)狀
        1.3.3 動力電池模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 模擬電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    1.5 目前研究存在的問題
    1.6 研究內(nèi)容與章節(jié)分布
第2章 三元鋰電池建模與控制算法研究
    2.1 引言
    2.2 三元鋰動力電池特性研究
        2.2.1 松下18650動力電池特性
        2.2.2 松下18650動力電池充放電特性
        2.2.3 電池開路電壓與SOC的關(guān)系
    2.3 三元鋰電池模型
        2.3.1 Olivier-Louis電池模型
        2.3.2 電動汽車電池建模
    2.4 動力電池模擬電源工作點跟蹤
        2.4.1 動力電池特性曲線獲得方法
        2.4.2 SOC估算方法
        2.4.3 模擬電源負(fù)載工作點跟蹤方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 前級三相PWM整流器設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作原理
        3.2.1 三相電壓型PWM整流器主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        3.2.2 三相VSR PWM分析
        3.2.3 三相電壓型PWM整流器數(shù)學(xué)模型
    3.3 三相VSR空間電壓矢量調(diào)節(jié)與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計
        3.3.1 空間電壓矢量調(diào)制
        3.3.2 交流側(cè)電感設(shè)計
        3.3.3 直流側(cè)電容設(shè)計
    3.4 比例諧振控制器原理
    3.5 比例諧振控制器參數(shù)分析與設(shè)計
    3.6 三相電壓型PWM整流器的比例諧振控制
    3.7 本章小結(jié)
第4章 動力電池模擬電源的DC/DC控制策略
    4.1 雙向DC/DC變換器
        4.1.1 常用的雙向DC/DC變換器結(jié)構(gòu)
        4.1.2 三重化雙向DC/DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        4.1.3 三重化雙向DC/DC變換器的數(shù)學(xué)建模
        4.1.4 儲能電感計算
    4.2 模擬動力電池電源系統(tǒng)控制策略研究
    4.3 模擬動力電池電源系統(tǒng)仿真分析
        4.3.1 電池模型仿真驗證
        4.3.2 后級模擬電源系統(tǒng)仿真試驗
        4.3.3 模擬電源系統(tǒng)整體仿真試驗
    4.4 本章小結(jié)
第5章 模擬電源系統(tǒng)實現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計
        5.1.1 軟件開發(fā)平臺介紹
        5.1.2 主程序設(shè)計
        5.1.3 ADC采樣子程序
        5.1.4 數(shù)字PI子程序設(shè)計
        5.1.5 模擬電源負(fù)載工作點跟蹤子程序
    5.2 硬件平臺功能調(diào)試
        5.2.1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        5.2.2 系統(tǒng)模型功能調(diào)試
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間主要研究成果
致謝



本文編號：3204197