鋰電池與超級電容電電混合動力系統(tǒng)能量管理與測試研究.pdf

1、電動汽車動力系統(tǒng)和電池技術(shù)不斷取得重大進展，EV（純電動汽車）、HEV（混合動力汽車）的設計水平及其性能已經(jīng)不斷接近于傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛，其中，EV、HEV動力系統(tǒng)能量源由單一電源逐漸發(fā)展為兩個或者兩個以上能量存儲裝置的組合，旨在提高電動汽車的動力系統(tǒng)性能，使電動汽車用戶的出行更方便、更環(huán)保。因此，本文以動力鋰電池為主能源、超級電容為輔助能源的動力系統(tǒng)為研究對象，開展了雙能源電電混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及能量管理策略關鍵技術(shù)研究，主要研究內(nèi)容如下：

2、
　　系統(tǒng)分析了磷酸鐵鋰電池和超級電容器的電源特性，根據(jù)鋰電池具有能量密度大、超級電容具有高功率密度的特點，剖析了典型混合動力系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)，并在此基礎上優(yōu)化了雙能源拓撲結(jié)構(gòu)和設計了動力系統(tǒng)相關的關鍵技術(shù)參數(shù)。
　　基于ADVISOR（汽車仿真軟件）平臺對車輛模型進行了二次開發(fā)。重點建立了鋰電池和超級電容電電混合動力系統(tǒng)模型，對電動汽車的混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了構(gòu)架，設定與修改了動力系統(tǒng)各部件的關鍵技術(shù)參數(shù)，最終使鋰電池與超級電

3、容雙能源混合動力系統(tǒng)的動力性能達到預定目標。
　　開展了對鋰電池與超級電容電電混合動力系統(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控制器對傳統(tǒng)PID的三個參數(shù)進行實時在線調(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速度，最終目的是較好地實現(xiàn)了對雙能源混合動力系統(tǒng)的功率匹配控制。
　　基于在環(huán)綜合測試臺架對電電混合動力系

4、統(tǒng)實施了驗證評估。具體操作是在UDDS工況（美國的城市驅(qū)動工況）下對鋰電池與超級電容電電混合系統(tǒng)進行后向在環(huán)綜合測試與分析，測試結(jié)果表明超級電容能滿足瞬時動態(tài)負載的需求，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對雙能源的輸出功率實現(xiàn)了合理的配置，對鋰電池組形成了保護作用。
　　綜上所述，本文以鋰電池與超級電容電電混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及能量管理策略為優(yōu)化對象，提出了一種雙能源混合的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并采用基于模糊PID控