針對單一電源電動拖拉機(jī)田間復(fù)雜作業(yè)工況適應(yīng)性差的問題,提出了一種基于鋰離子電池-超級電容的復(fù)合電源電動拖拉機(jī),并對該復(fù)合電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、參數(shù)匹配及功率分配策略進(jìn)行了研究。綜合考慮控制復(fù)雜程度、成本、效率等因素,選取了超級電容半主動式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。對鋰離子電池串聯(lián)數(shù)目和超級電容的容量進(jìn)行了匹配,以達(dá)到電動拖拉機(jī)作業(yè)的能耗需求。針對電動拖拉機(jī)不同作業(yè)工況,提出了不同的功率分配策略,對于各電源部件的優(yōu)勢發(fā)揮、整機(jī)能耗的減小、能源利用效率的提高都具有重要意義。 

【文章來源】：安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020,48(11)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

圖1 雙向DC/DC變換器

被動式復(fù)合電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒有使用DC/DC轉(zhuǎn)換器,電池和超級電容直接并聯(lián),結(jié)構(gòu)簡單,控制復(fù)雜度最小,系統(tǒng)性能較差,系統(tǒng)效率較高。這種結(jié)構(gòu)要求超級電容和電池輸出到總線的電壓保持一致,超級電容只能在電池迅速變化時(shí)才能輸出或吸收功率,超級電容的輸出與輸入被動控制,其優(yōu)勢沒有得到發(fā)揮。半主動式復(fù)合電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括電池半主動式和超級電容半主動式2種類型,如圖3所示。電池半主動式是電池與DC/DC轉(zhuǎn)換器串聯(lián)后再與超級電容并聯(lián)的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過監(jiān)測超級電容電壓變化來控制電池組的輸入和輸出,使之與超級電容保持一致,使得電池輸出相對平穩(wěn),免受短時(shí)大功率的沖擊,但超級電容是被動控制,無法協(xié)調(diào)超級電容電壓[5-7]。超級電容半主動式是超級電容與DC/DC轉(zhuǎn)換器串聯(lián)后,再與電池并聯(lián)的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過監(jiān)測電池組電壓控制超級電容的電壓,使之與動力電池保持一致。由于電池組電壓變化平緩,這將有利于超級電容的控制和能量利用[5-7]。

半主動式復(fù)合電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括電池半主動式和超級電容半主動式2種類型,如圖3所示。電池半主動式是電池與DC/DC轉(zhuǎn)換器串聯(lián)后再與超級電容并聯(lián)的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過監(jiān)測超級電容電壓變化來控制電池組的輸入和輸出,使之與超級電容保持一致,使得電池輸出相對平穩(wěn),免受短時(shí)大功率的沖擊,但超級電容是被動控制,無法協(xié)調(diào)超級電容電壓[5-7]。超級電容半主動式是超級電容與DC/DC轉(zhuǎn)換器串聯(lián)后,再與電池并聯(lián)的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過監(jiān)測電池組電壓控制超級電容的電壓,使之與動力電池保持一致。由于電池組電壓變化平緩,這將有利于超級電容的控制和能量利用[5-7]。全主動式復(fù)合電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)目前常用的一種類型如圖4所示。這是一種電池與超級電容分別與DC/DC轉(zhuǎn)換器串聯(lián)之后再并聯(lián)的一種結(jié)構(gòu)。由于超級電容和電池分別與DC/DC轉(zhuǎn)換器串聯(lián),控制器可以通過負(fù)載需求單獨(dú)對2種電源進(jìn)行控制,控制最為復(fù)雜,系統(tǒng)性能最優(yōu),但同時(shí)帶來成本高、系統(tǒng)效率低等問題。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3351044