飞轮电池在电动汽车中的应用研究.pdfVIP

电源技术 《电气自动化~2013年第35卷第1期 PowerSupplyTechniques 飞轮电池在 电动汽车中的应用研究 王兴贵，周海涛，李晓英 (兰州理工大学 电气工程与信息工程学院。甘肃 兰州 730050) 摘 要 ：针对电动汽车频繁制动和加速时蓄电池的大电流充放电问题，将飞轮电池和蓄电池组成的复合电源应用于电动汽车中。分析 了飞轮电池永磁同步电机的数学模型，采用转子磁场定向的矢量控制策略对飞轮电池进行快速充电控制。飞轮电池放 电时， 采用电压外环、电流内环的控制方法。对飞轮电池和蓄电池的复合电源系统进行了仿真研究 ，结果表明通过对飞轮电池进行 快速的充放电控制，能够有效减小电动汽车运行时蓄电池的充放电电流，对蓄电池进行了保护，可以延长其使用寿命。 关键词：蓄电池；飞轮电池 ；电动汽车；充放电控制 DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2013．O1。010 [中图分类号]TM91 [文献标志码]A [文章编号]1000—3886(2013)01—0025—03 TheResearchofFlywheelBattery’SApplication inElectricVehicles WANG Xing-gui，ZHOU Hai—tao，LIXiao—ying (CollegeofElectricalandInformationEngineering，LanzhouuniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China) Abstract：Forthebattery’Shighchargeanddischargecurrentinelectricvehicles’brakeandacceleration，acompositepowerwhichismadeup offlywheelbattery andbattery canbeusedin electricvehicles．Thepaperanalyzesthemathematicalmodelofpermanentmagnet synchronousmotorwhichisusedinflywheelbattery．Toachievethefastcharging，therotorfieldorientedvectorcontrolstrategyis used．Intheflywheel，sdischarge，thecontrolstrategyisvohageloopand innercurrentloop．Thesimulationofcompositepower system isdid，andtheresultshowsthatthebatterygchargeanddischargecurrentcanbeeffectivelyreducedbytheflwy heelbattery~ fastchrageanddischarge．Th ebattery canbeprotected，anditslifecanbealsoextended． Keywords：battery；flwy heelbattery；electricvehicles；chargeanddischargecontrol 0 引 言 上 ，主要由高速飞轮、永磁同步电机和P 变流器构成。 电池技术是电动汽车发展中的关键技术，制约着电动汽车的 发展。目前用于电动汽车中的电池多为化学蓄电池。汽车在启 动、加速时，需要为其提供很大的功率 ，蓄电池进行大电流放电； 汽车下坡、制动时，为了最大限度地回收制动能量，蓄电池进行大 电流充电。频繁的大电流充放电势必对蓄电池造成损害，影响蓄 电池的使用性能，缩短其使用寿命…。 飞轮电池是一种新型的机械储能装置，它利用高速旋转的飞 轮将能量以动能的形式存储起来 。同蓄电池相比较，飞轮电池