發(fā)展面向未來的新能源電動(dòng)汽車已成為世界各主要國家的共同選擇。當(dāng)前以鋰電池為儲(chǔ)能核心的電動(dòng)汽車,在其行駛過程中經(jīng)常面臨頻繁、大功率負(fù)載的沖擊,嚴(yán)重影響著儲(chǔ)能元件的長效運(yùn)行。選擇將超級電容與鋰電池構(gòu)成混合儲(chǔ)能系統(tǒng),共同應(yīng)對電動(dòng)汽車復(fù)雜工況的挑戰(zhàn),是一種有效的解決方案。通過使超級電容承擔(dān)負(fù)載功率高峰值、頻繁變化的部分,能夠顯著降低鋰電池的工作負(fù)擔(dān),改善其健康狀態(tài),繼而延長其循環(huán)壽命,對于提升電動(dòng)汽車的性能、加快其推廣應(yīng)用都具有十分重要的意義。為充分發(fā)揮混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能優(yōu)勢,本文分別從儲(chǔ)能元件和儲(chǔ)能系統(tǒng)兩個(gè)層面,開展了行為建模、優(yōu)化配置、能量管理等方面的具體研究,為電動(dòng)汽車混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用和管理提供了理論創(chuàng)新和方法支持。本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）針對鋰電池的容量衰減與健康狀態(tài)評估問題,提出了一種電池短期與長期健康狀態(tài)的預(yù)測方法。該方法通過建立考慮循環(huán)電流影響的電池老化模型,設(shè)計(jì)基于粒子濾波的狀態(tài)觀測器實(shí)現(xiàn)了模型參數(shù)跟蹤與狀態(tài)評估,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了方法的有效性。（2）針對超級電容的建模與功率狀態(tài)評估問題,構(gòu)建了一種高精度超級電容模型及功率狀態(tài)估計(jì)算法,該方法通過基于可變主電容的概念... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２磷酸鐵鋰電池反應(yīng)機(jī)理??

?第１章緒論???１．２．２超級電容??．?ｎ?？?＾??＋?Ｉ、■娜?Ｇ??—＾ｒ?：｜?．．?％＆ｅ?—??電極?電極??Ｔ?ｆ?＼??電解液隔膜?活性炭??圖１．３超級電容結(jié)構(gòu)示意??超級電容又稱為法拉第電容、雙電層電容等。如圖〗．３所示，超級電容主要??由正負(fù)電極、隔膜、電解液等構(gòu)成。超級電容的容量遠(yuǎn)大于普通電容，有以下原??因：一方面，當(dāng)超級電容的正負(fù)極板之間存在電勢差時(shí)，受電場的作用，電解液??中的正負(fù)離子分別聚集到兩極板附近，由于離子極性與所在極板極性相反，從而??在正負(fù)極板間形成了雙電層，這也是它被稱為雙電層電容的原因；另一方面，由??于電極材料多孔活性炭具有很大的比表面積，使超級電容具有比普通電容大得多??的極板面積［２５］。受制于電解液的穩(wěn)定性，單體超級電容的額定電壓通常較低，一??般在３Ｖ以下。??由其工作原理可知，與鋰電池不同，超級電容在充放電過程中不涉及化學(xué)反??應(yīng)，僅發(fā)生物理變化。這就決定超級電容能夠進(jìn)行快速、大倍率的充放電，且?guī)??乎沒有副反應(yīng)發(fā)生，從而使超級電容具有高功率密度和遠(yuǎn)超鋰電池的長循環(huán)壽命??Ｒ６］??Ｏ??１．２．?３鋰電池與超級電容混合儲(chǔ)能系統(tǒng)??將鋰電池與超級電容搭配構(gòu)成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，一方面需要對其結(jié)構(gòu)展開優(yōu)化??設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮兩種儲(chǔ)能元件的優(yōu)勢；另一方面，在結(jié)構(gòu)己經(jīng)確定的混合儲(chǔ)能??系統(tǒng)中，還必須對于其能量管理策略展開優(yōu)化設(shè)計(jì)，使兩種儲(chǔ)能元件在不同類型??的負(fù)載工況下始終保持最優(yōu)的工作狀態(tài)。因此，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置與能量??管理是確�；旌蟽�(chǔ)能系統(tǒng)安全、高效、經(jīng)濟(jì)、持久運(yùn)行的重要前提，也是本文所??關(guān)注的研宄重點(diǎn)。??混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)

圖１．４全主動(dòng)式混合拓?fù)??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]純電動(dòng)汽車技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析[J]. 宋業(yè)建,郜昊強(qiáng).  汽車實(shí)用技術(shù). 2019(21)
[2]純電動(dòng)汽車發(fā)展面臨的問題[J]. 王大為,羅悅齊.  汽車文摘. 2019(08)
[3]汽車電動(dòng)化對中國能源結(jié)構(gòu)的影響[J]. 舟丹.  中外能源. 2019(06)
[4]政策扶優(yōu)扶強(qiáng) 新能源市場再掀波瀾[J]. 馬爽.  汽車與運(yùn)動(dòng). 2019(04)
[5]基于參數(shù)反饋的城軌交通超級電容健康狀態(tài)估算[J]. 信月,楊中平,林飛,諸斐琴.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(S1)
[6]固態(tài)超級電容器電解質(zhì)的分類與研究進(jìn)展[J]. 陳斌,呂彥伯,諶可煒,沙致遠(yuǎn),劉欣,劉云鵬.  高電壓技術(shù). 2019(03)
[7]帶超級電容儲(chǔ)能的雙向DC/DC變換器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[J]. 馮興田,張磊,高春俠.  電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(08)
[8]從鼓勵(lì)先進(jìn)到制約落后 “雙積分”政策折射我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展新思路[J]. 徐晨曦.  中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(33)
[9]禁售燃油車:確定中的不確定——專家縱論多國禁售燃油車[J]. 宋玉春.  中國石化. 2017(08)
[10]節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖正式發(fā)布[J]. 于杰.  汽車縱橫. 2016(11)

博士論文
[1]純電動(dòng)汽車用復(fù)合電源匹配與控制理論研究[D]. 張聰.吉林大學(xué) 2017
[2]動(dòng)力鋰電池的建模、狀態(tài)估計(jì)及管理策略研究[D]. 汪玉潔.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]客車用鋰電池/超級電容復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化與控制[D]. 宋子由.清華大學(xué) 2016
[4]車用復(fù)合儲(chǔ)能裝置的設(shè)計(jì)與功率分配策略研究[D]. 王言子.北京理工大學(xué) 2016
[5]插電式混合動(dòng)力汽車復(fù)合電源系統(tǒng)集成優(yōu)化方法研究[D]. 張瀟華.北京理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3540340