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复合电源的参数匹配与控制策略研究

李福文  
【摘要】:混合动力已经成为解决环境污染和能源短缺最具市场潜力的车型之一。许多国家的政府部门、汽车公司和零部件厂商都投入巨资进行混合动力汽车的研制开发以及关键技术的研究,目前已有多种产品问世。 混合动力汽车的最大的优点就是可以利用车载电能存储装置对整车制动时的动能加以回收,并且将这部分能量用于汽车驱动,提高整车燃油经济性。但由于受到电池性能因素的制约,使得整车制动能量回收效能不佳,同时电池寿命有限,使得整车全寿命使用费用增加。电池技术成为制约混合动力汽车发展的关键技术之一。超级电容充放电迅速,并且效率较高,使用寿命较长,能够在汽车加速爬坡时大电流放电,并且在制动时迅速回收制动能量,但其比能量较低。本文就是针对电池和超级电容的优缺点进行研究,使电池和超级电容优势互补,充分发挥电池的比能量较高,超级电容比功率较大的优势。 本文在阅读大量关于混合动力文献资料的基础上,陈述了混合动力汽车的发展现状以及复合电源混合动力汽车的优势,研究复合电源的重要性。本文以解放牌城市公交客车为基本车型,在原单一电池电源基础上增加超级电容,构成复合电源。对复合电源的比功率和比能量的影响因素以及主要的性能进行研究。根据对电源的比功率和比能量要求以及质量和价格的限制对复合电源进行参数匹配,并对匹配的结果进行仿真对比,无论从动力性还是经济性,都充分显示了复合电源的优势。研究了复合电源的参数匹配方法并制定复合系统的设计原则以及评价指标。在匹配结果的基础上提出复合电源的控制策略,并且对控制策略进行建模。


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