电动汽车复合储能系统及其能量控制策略的研究-电力电子与电力传动专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Classified Index：U469.72+2 Dissertation for the Master Degree in Engineering Research on Composite Energy Storage System and Energy Control Strategy of Electric Vehicle Candidate： Zhao Liping Supervisor： Zhou Meilan Academic Degree Applied for： Master of Engineering Specialty： Power Electronics and Power Drives Date of Oral Examination： March，2016 University： Harbin University of Science and Technology 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《电动汽车复合储能系统及其 能量控制策略的研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学 位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外 不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名：赵立萍 日期： 2016 年 3 月 29 日 哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书 《电动汽车复合储能系统及其能量控制策略的研究》系本人在哈尔滨理工 大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果 归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人 完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向 有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工 大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部 分内容。 本学位论文属于 必威体育官网网址 □， 在 年解密后适用授权书。 不必威体育官网网址 ?。 (请在以上相应方框内打√) 作者签名： 赵立萍 日期： 2016 年 3 月 29 日 导师签名： 周美兰 日期: 2016 年 3 月 29 日 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 电动汽车复合储能系统及其能量控制策略的研究 摘 要 近年来汽车工业的高速发展给人们出行带来便利的同时，也给人们的生活 带来很多困扰，传统燃料汽车不仅过度依靠石油资源，而且尾气排放造成大气 污染等问题严重影响人们生活，因此传统汽车有待于向新能源汽车改进。当今 电动汽车是汽车发展的热点方向，但储能技术是牵制电动汽车发展的关键因素， 单一蓄电池作为动力源时，功率密度低导致供能不足，长期以往对蓄电池影响 极大，本文研究了在供能系统中加入具有高功率密度的超级电容构成复合储能。 通过研究复合储能系统的结构和能量控制策略来改善电动汽车的储能技术，从 而推进电动汽车的发展。 本文概述了复合储能电动汽车国内外发展现状，通过对蓄电池和超级电容 进行充放电实验，深入分析了储能电源的工作特性，然后结合双向 DC/DC 变换 器的特性设计了复合储能系统的拓扑结构，并分析了汽车行驶过程中双向 DC/DC 变换器的具体工作状态，以及在此期间内复合储能电源的工作情况。 依据复合储能系统的工作情况分析，对传统的逻辑门限值控制策略进行深 入研究探讨。结合本复合储能系统的工作特性，设计了基于此复合储能系统的 能量控制策略，即汽车在加速、匀速和刹车不同模式下，复合储能系统具有不 同的工作状态。应用汽车仿真软件 CRUISE 对基于该复合储能系统的电动汽车 进行整车仿真，根据仿真结果初步验证此复合储能系统及其能量控制策略设计 的合理性。 根据储能系统的需求设计了相应的软硬件。硬件设计内容包括：超级电容 电压检测电路设计，超级电容单体过压保护电路的设计，汽车巡航、加速和刹 车模式的检测电路设计，IGBT 驱动电路的设计，供电单元设计和 CAN 电路设 计等；采用 TI 的 DSP TMS320F2812 作为复合储能系统的主控制芯片，软件设 计包括 GPIO 功能配置、AD 转换、CAN 通信和 PWM 波生成等。 最后按照硬件设计要求搭建复合储能系统和能量控制硬件单元，对此平台 进行调试及实验，实验结果验证了所设计的复合储能系统是合理的，采用的能 量控制策略是有效的，并能使系统稳定运行。 关键词 电动汽车；复合储能；超级电容；逻辑门限；能量管理 -I- Research on Composite Energy Storage System and Energy Control