純電動汽車復(fù)合電源及其性能測試平臺設(shè)計(jì)

2.5萬字 53頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

目 錄
摘要 3
Abstract 4
第一章 緒論 6
1.1 研究背景 6
1.2 國外復(fù)合電源研究現(xiàn)狀 7
1.3 國內(nèi)復(fù)合電源研究現(xiàn)狀 9
1.4 本文研究的意義和主要工作方法 10
第二章 復(fù)合電源特性 12
2.1 鋰電池的特性及其等效模型 12
2.1.1 鋰電池特性 12
2.1.2 磷酸鐵鋰電池等效模型 13
2.2 超級電容特性及其等效模型 14
2.2.1 超級電容特性 14
2.2.2 超級電容等效模型 17
2.3 DC/DC變換器 18
2.3.1 DC/DC變換器的選擇 18
2.3.2 DC/DC變換器特性 23
2.4 復(fù)合電源特性研究 23
2.5 復(fù)合電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 24
2.6 復(fù)合電源工作模式 26
第三章 復(fù)合電源控制策略 28
3.1 電池功率限制策略 28
3.2 電池時間常數(shù)策略 29
3.3 電池給超級電容充電策略 30
3.4 制動能力回收策略 31
第四章 復(fù)合電源測試平臺設(shè)計(jì) 33
4.1 測試方法的選擇 33
4.2 國內(nèi)外復(fù)合電源測試平臺現(xiàn)狀 33
4.3 直流電動機(jī)-飛輪測試平臺 34
第五章 復(fù)合電源仿真 37
5.1 ADVISOR仿真軟件原理 37
5.1.1 ADVISOR仿真過程分析 37
5.1.2 ADVISOR仿真方法 38
5.1.3 ADVISOR仿真 39
5.2 復(fù)合電源仿真參數(shù) 41
5.3 復(fù)合電源模型 43
5.3.1 磷酸鐵鋰電池模型 43
5.3.2 超級電容模型 44
5.3.3 DC/DC變換器模型 45
5.4 仿真結(jié)果分析 45
5.4.1 仿真工況的選擇 45
5.4.2 復(fù)合電源仿真分析 47
總 結(jié) 50
全文總結(jié) 50
研究展望 50
致 謝 52
參考文獻(xiàn) 53



摘要
純電動汽車是由車載電源直接提供動力的車輛，具有環(huán)保、節(jié)能、高效、低噪音、零排放等特點(diǎn)，是未來汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的電動汽車由鋰電池直接供電，然而鋰電池存在著比功率低、待電時間短、大電流充放電困難且循環(huán)壽命短等缺陷，這些缺陷直接的影響著電動汽車的續(xù)航里程和動力性能。超級電容是一種新型的能源，具有比功率大，充放電速度快且循環(huán)壽命長的特點(diǎn)。將鋰電池和超級電容組合起來成為復(fù)合電源能夠解決目前電動汽車存在的問題，在滿足電動汽車動力方面的需求的同時，對制動能量進(jìn)行回收，使得鋰電池的使用壽命得以延長，從而提高電動汽車的動力性能、增加電動汽車的續(xù)航里程，提高電動汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。
本論文以純電動汽車的復(fù)合電源為研究對象，首先對鋰電池、超級電容以及DC/DC變換器的特性進(jìn)行分析研究，再選定合適的連接方案。在選擇好各元件并充分了解他們的特性之后，采用合適的建模方法分別建立鋰電池、超級電容以及DC/DC變換器的仿真模型，并組合成復(fù)合電源的仿真模型。對復(fù)合電源的控制策略進(jìn)行分析選擇，分析了復(fù)合電源的測試方法，設(shè)計(jì)出復(fù)合電源的測試臺架，用ADVISOR對復(fù)合電源在不同工況下進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明，超級電容能夠充分的發(fā)揮鋰電池的“削峰填谷”作用，保護(hù)了鋰電池使其避免大電流的充放電，并實(shí)現(xiàn)了制動能量的回收。

關(guān)鍵詞：磷酸鐵鋰電池 超級電容 DC/DC變換器 復(fù)合電源 仿真