鋰電池與超級(jí)電容電電混合動(dòng)力系統(tǒng)能量管理與測(cè)試研究.pdf

1、電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)和電池技術(shù)不斷取得重大進(jìn)展，EV（純電動(dòng)汽車(chē)）、HEV（混合動(dòng)力汽車(chē)）的設(shè)計(jì)水平及其性能已經(jīng)不斷接近于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛，其中，EV、HEV動(dòng)力系統(tǒng)能量源由單一電源逐漸發(fā)展為兩個(gè)或者兩個(gè)以上能量存儲(chǔ)裝置的組合，旨在提高電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)性能，使電動(dòng)汽車(chē)用戶的出行更方便、更環(huán)保。因此，本文以動(dòng)力鋰電池為主能源、超級(jí)電容為輔助能源的動(dòng)力系統(tǒng)為研究對(duì)象，開(kāi)展了雙能源電電混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及能量管理策略關(guān)鍵技術(shù)研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：

2、
　　系統(tǒng)分析了磷酸鐵鋰電池和超級(jí)電容器的電源特性，根據(jù)鋰電池具有能量密度大、超級(jí)電容具有高功率密度的特點(diǎn)，剖析了典型混合動(dòng)力系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化了雙能源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)了動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。
　　基于ADVISOR（汽車(chē)仿真軟件）平臺(tái)對(duì)車(chē)輛模型進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)。重點(diǎn)建立了鋰電池和超級(jí)電容電電混合動(dòng)力系統(tǒng)模型，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了構(gòu)架，設(shè)定與修改了動(dòng)力系統(tǒng)各部件的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，最終使鋰電池與超級(jí)電

3、容雙能源混合動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力性能達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。
　　開(kāi)展了對(duì)鋰電池與超級(jí)電容電電混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量管理策略的研究與分析。在分析了常用的能量控制算法的基礎(chǔ)上，提出了基于模糊PID控制的雙能源能量管理策略，模糊PID控制器對(duì)傳統(tǒng)PID的三個(gè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)不僅具有較好的魯棒性和抗干擾能力，還具有較高的控制精度與響應(yīng)速度，最終目的是較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙能源混合動(dòng)力系統(tǒng)的功率匹配控制。
　　基于在環(huán)綜合測(cè)試臺(tái)架對(duì)電電混合動(dòng)力系

4、統(tǒng)實(shí)施了驗(yàn)證評(píng)估。具體操作是在UDDS工況（美國(guó)的城市驅(qū)動(dòng)工況）下對(duì)鋰電池與超級(jí)電容電電混合系統(tǒng)進(jìn)行后向在環(huán)綜合測(cè)試與分析，測(cè)試結(jié)果表明超級(jí)電容能滿足瞬時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)載的需求，鋰電池組的充放電電流均限制在1C范圍內(nèi)，即能量管理系統(tǒng)EMS對(duì)雙能源的輸出功率實(shí)現(xiàn)了合理的配置，對(duì)鋰電池組形成了保護(hù)作用。
　　綜上所述，本文以鋰電池與超級(jí)電容電電混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及能量管理策略為優(yōu)化對(duì)象，提出了一種雙能源混合的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并采用基于模糊PID控