超級(jí)電容蓄電池復(fù)合電源的研究與仿真

內(nèi)容摘要

混合動(dòng)力汽車已經(jīng)成為解決環(huán)境污染和能源短缺最具市場(chǎng)的車型。許多國(guó)家和政府部門、汽車公司和零部件廠商都投入巨資進(jìn)行混合動(dòng)力汽車的研究開發(fā)以及關(guān)鍵技術(shù)研究，目前已有多種產(chǎn)品問世?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車的最大優(yōu)點(diǎn)就是可以利用車載電能儲(chǔ)存裝置對(duì)整車制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能加以回收，這部分能量還可以用于汽車驅(qū)動(dòng)，使整車燃油經(jīng)濟(jì)性提高。但由于受到電池性能因素的制約，使得攘車制動(dòng)能量回收效能不佳，同時(shí)電池壽命有限，使得整車全壽命使用費(fèi)用增加。電池技術(shù)成為制約混合動(dòng)力汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。

超級(jí)電容是一種新生電源，具有充電迅速，效率和使用循環(huán)次數(shù)高，短時(shí)間內(nèi)放電能量高的優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外已經(jīng)有越來越多的汽車廠把超級(jí)電容器作為混合動(dòng)力汽車的儲(chǔ)能裝置。本文研究?jī)?nèi)容作為解決混合動(dòng)力汽車電源技術(shù)的初步探索，分析了蓄電池和超級(jí)電容組成的復(fù)合系統(tǒng)的性能優(yōu)勢(shì)，并對(duì)其進(jìn)行了仿真研究。

本論文的重點(diǎn)是：提出復(fù)合電源的組成結(jié)構(gòu)，在HEVSim平臺(tái)上，建立超級(jí)電容和DoDc模型，以保護(hù)電池為原則，提出了復(fù)合電源的控制策略。第二章中分析了當(dāng)前蓄電池的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)缺點(diǎn)，介紹了超級(jí)電容的儲(chǔ)電原理以及在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了復(fù)合電源結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢(shì)和可行性；在第三章中，分析了目前各種電動(dòng)汽車仿真軟件，著重介紹了自主仿真平臺(tái)HEVSim；第四章和第五章中，對(duì)復(fù)合電源各個(gè)組成元件：電池，電容，DC／DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了分析并建立了相應(yīng)模型，按照濾波思想提出了復(fù)合電源的控制策略；在第六章中，針對(duì)并聯(lián)混合動(dòng)力整車構(gòu)型方式，選定參數(shù)進(jìn)行了仿真，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。對(duì)應(yīng)用復(fù)合電源系統(tǒng)的并聯(lián)混合動(dòng)力車進(jìn)行了仿真研究，仿真結(jié)果表明，由于超級(jí)電容在汽車加速時(shí)釋放能量，制動(dòng)時(shí)回收能量，避免了電池的大電流充放，對(duì)電池起到了保護(hù)作用，并具有提高制動(dòng)回收能量的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：超級(jí)電容?? 復(fù)合電源?? 電動(dòng)汽車?? 仿真?? 控制策略