農(nóng)用車蓄電池管理及再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-09 11:52
能源短缺,環(huán)境污染加劇,推動(dòng)了農(nóng)用車的發(fā)展?紤]到農(nóng)村比較低的經(jīng)濟(jì)承受能力,農(nóng)用車蓄電池采用價(jià)格低廉,穩(wěn)定性好的鉛酸蓄電池。農(nóng)用車鉛酸蓄電池在使用過程中由于缺乏系統(tǒng)管理而容易損壞,鉛酸蓄電池容量較小依然是制約農(nóng)用車長時(shí)間工作的最大障礙。本文以鉛酸蓄電池做為研究對(duì)象,圍繞農(nóng)用車鉛酸蓄電池管理系統(tǒng)及再生制動(dòng)能量回收進(jìn)行研究。以下是本文的主要工作和研究成果:在蓄電池管理系統(tǒng)中,蓄電池充放電管理、荷電狀態(tài)(SOC,State of Charge)和循環(huán)使用壽命(SOH,State of Health)估測(cè)是農(nóng)用車蓄電池管理系統(tǒng)研究的核心部分。在蓄電池管理系統(tǒng)中,有別于傳統(tǒng)鉛酸蓄電池恒壓或者恒流充電法,本文采用智能多段式恒壓限流充電法。充電時(shí),通過設(shè)計(jì)的智能充電模塊,在保證鉛酸蓄電池充電效率的要求下,對(duì)農(nóng)用車鉛酸蓄電池進(jìn)行充電;鉛酸蓄電池放電時(shí),設(shè)置門限電壓,避免蓄電池過放。關(guān)于蓄電池SOC估測(cè),先確定了蓄電池SOC算法和蓄電池Thevenin等效電路模型后,接下來以HPPC實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)對(duì)蓄電池進(jìn)行了等效電路模型的參數(shù)識(shí)別,擬合出蓄電池開路電壓、蓄電池極化電阻、蓄電池電阻、蓄電池極化電容等參數(shù)與蓄...
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 蓄電池管理系統(tǒng)及再生制動(dòng)能量回收研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 小結(jié)
第2章 蓄電池管理及再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)簡介
2.1 農(nóng)用車蓄電池管理系統(tǒng)
2.1.1 農(nóng)用車蓄電池的基本性能指標(biāo)
2.1.2 農(nóng)用車蓄電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能
2.2 農(nóng)用車再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)基本原理
2.3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)
2.3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
2.3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2.4 小結(jié)
第3章 蓄電池智能充放電設(shè)計(jì)
3.1 充電方式
3.2 蓄電池智能充放電設(shè)計(jì)
3.2.1 EMI濾波
3.2.2 高頻變壓器設(shè)計(jì)
3.2.3 環(huán)路補(bǔ)償
3.2.4 數(shù)據(jù)采集與處理單元
3.2.5 場(chǎng)效應(yīng)管柵極驅(qū)動(dòng)
3.3 充放電實(shí)驗(yàn)
3.3.1 充電實(shí)驗(yàn)
3.3.2 放電實(shí)驗(yàn)
3.4 小結(jié)
第4章 蓄電池SOC和SOH估測(cè)
4.1 SOC估測(cè)
4.1.1 常用的SOC估測(cè)方法
4.1.2 EKF算法及其優(yōu)化
4.1.3 鉛酸蓄電池模型參數(shù)在線估計(jì)
4.1.4 鉛酸蓄電池模型參數(shù)辨識(shí)
4.1.5 基于EKF蓄電池SOC模型的建立與驗(yàn)證
4.2 SOH估測(cè)
4.2.1 SOH估測(cè)原理
4.2.2 最小二乘法
4.2.3 SOH估測(cè)設(shè)計(jì)
4.2.4 SOH估測(cè)結(jié)果
4.3 小結(jié)
第5章 長下坡再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 永磁直流電機(jī)等效模型
5.2 農(nóng)用車動(dòng)力學(xué)模型
5.3 農(nóng)用車運(yùn)行等效模型
5.4 農(nóng)用車控制系統(tǒng)
5.5 長下坡再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
5.5.1 二象限D(zhuǎn)C/DC斬波電路工作原理
5.5.2 二象限D(zhuǎn)C/DC斬波電路驅(qū)動(dòng)放大電路設(shè)計(jì)
5.6 長下坡再生制動(dòng)控制策略
5.6.1 典型長下坡再生制動(dòng)能量回收方式分析
5.6.2 長下坡再生制動(dòng)能量回收控制算法
5.7 小結(jié)
第6章 長下坡再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)
6.1 農(nóng)用車模型搭建
6.1.1 農(nóng)用車整車結(jié)構(gòu)
6.1.2 直流電機(jī)控制模型
6.1.3 二次開發(fā)蓄電池Thevenin模型
6.1.4 農(nóng)用車整車參數(shù)匹配
6.2 長下坡再生制動(dòng)能量回收仿真結(jié)果
6.2.1 幾種典型的循環(huán)工況介紹
6.2.2 0度循環(huán)坡度角的CYC_NurembergR36循環(huán)工況仿真
6.2.3 CYC_CBD14循環(huán)工況仿真
6.3 長下坡再生制動(dòng)能量回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.4 小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的成果
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
附件
本文編號(hào):3578665
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 蓄電池管理系統(tǒng)及再生制動(dòng)能量回收研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 小結(jié)
第2章 蓄電池管理及再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)簡介
2.1 農(nóng)用車蓄電池管理系統(tǒng)
2.1.1 農(nóng)用車蓄電池的基本性能指標(biāo)
2.1.2 農(nóng)用車蓄電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能
2.2 農(nóng)用車再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)基本原理
2.3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)
2.3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
2.3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2.4 小結(jié)
第3章 蓄電池智能充放電設(shè)計(jì)
3.1 充電方式
3.2 蓄電池智能充放電設(shè)計(jì)
3.2.1 EMI濾波
3.2.2 高頻變壓器設(shè)計(jì)
3.2.3 環(huán)路補(bǔ)償
3.2.4 數(shù)據(jù)采集與處理單元
3.2.5 場(chǎng)效應(yīng)管柵極驅(qū)動(dòng)
3.3 充放電實(shí)驗(yàn)
3.3.1 充電實(shí)驗(yàn)
3.3.2 放電實(shí)驗(yàn)
3.4 小結(jié)
第4章 蓄電池SOC和SOH估測(cè)
4.1 SOC估測(cè)
4.1.1 常用的SOC估測(cè)方法
4.1.2 EKF算法及其優(yōu)化
4.1.3 鉛酸蓄電池模型參數(shù)在線估計(jì)
4.1.4 鉛酸蓄電池模型參數(shù)辨識(shí)
4.1.5 基于EKF蓄電池SOC模型的建立與驗(yàn)證
4.2 SOH估測(cè)
4.2.1 SOH估測(cè)原理
4.2.2 最小二乘法
4.2.3 SOH估測(cè)設(shè)計(jì)
4.2.4 SOH估測(cè)結(jié)果
4.3 小結(jié)
第5章 長下坡再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 永磁直流電機(jī)等效模型
5.2 農(nóng)用車動(dòng)力學(xué)模型
5.3 農(nóng)用車運(yùn)行等效模型
5.4 農(nóng)用車控制系統(tǒng)
5.5 長下坡再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
5.5.1 二象限D(zhuǎn)C/DC斬波電路工作原理
5.5.2 二象限D(zhuǎn)C/DC斬波電路驅(qū)動(dòng)放大電路設(shè)計(jì)
5.6 長下坡再生制動(dòng)控制策略
5.6.1 典型長下坡再生制動(dòng)能量回收方式分析
5.6.2 長下坡再生制動(dòng)能量回收控制算法
5.7 小結(jié)
第6章 長下坡再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)
6.1 農(nóng)用車模型搭建
6.1.1 農(nóng)用車整車結(jié)構(gòu)
6.1.2 直流電機(jī)控制模型
6.1.3 二次開發(fā)蓄電池Thevenin模型
6.1.4 農(nóng)用車整車參數(shù)匹配
6.2 長下坡再生制動(dòng)能量回收仿真結(jié)果
6.2.1 幾種典型的循環(huán)工況介紹
6.2.2 0度循環(huán)坡度角的CYC_NurembergR36循環(huán)工況仿真
6.2.3 CYC_CBD14循環(huán)工況仿真
6.3 長下坡再生制動(dòng)能量回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.4 小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的成果
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
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本文編號(hào):3578665
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