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纯电动汽车动力电池优化系统参数匹配方法研究

郏瑞  
【摘要】:随着新能源汽车日益发展,环保节能观念已经深入人心,而目前主流新能源汽车动力来源主要是化学电池。众所周知,化学电池的快速放电性能有限,并且大电流快速充放电将大幅度降低其循环寿命,而超级电容的最大优点在于具有较好的快速充放电能力且循环寿命高达百万次以上。结合二者的优势,可以实现车用“电池-超级电容”动力电池系统,提升快速充放电性能的同时,提高蓄电池循环寿命。本文以提高汽车动力电池系统的循环寿命和制动时馈能充电功能为目标,基于“电池-超级电容”的基本思想优化汽车动力电池系统。具体地说,采用极少数量的超级电容作为辅助电源对动力电池进行保护,汽车制动产生能量反充至超级电容,起步时作为动力电池输出电功率的补充,提升汽车起步加速性能。基于此,根据多种行驶工况数据,提出了一种汽车制动“概率事件”发生置信区间的概念和原理,并进行纯电动汽车动力电池优化系统参数匹配方法研究。基于车辆行驶过程中制动随机性,依据对车辆行驶工况统计分析与计算,得到车辆行驶中大概率制动速度点,并对该点进行统计对比分析,验证合理性。通过建立了汽车制动能量传递效率模型,结合大概率制动速度点,给出辅助电源容量匹配方法。对仿真软件ADVISOR二次开发,设定超级电容容量参数,制定功率控制策略进行仿真实验,验证匹配方法的有效性,并与单一电源仿真结果进行对比分析,说明超级电容对电池的优化作用。


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