混合動力電動汽車HESS研究.pdf

1、隨著日益嚴重的環(huán)境問題和動力電池技術(shù)的不斷突破，節(jié)能環(huán)保型的電動汽車備受世界各國親睞?；旌蟿恿﹄妱悠嚕ê喎QHEV）能夠攻克電源驅(qū)動EV和汽油驅(qū)動的傳統(tǒng)汽車的缺點，將驅(qū)動能量損失降到最低，將系統(tǒng)效率提到最大。相較于純電動汽車的無污染、無噪音、結(jié)構(gòu)簡單但續(xù)駛里程短、成本高的特點，混合動力電動汽車具有最佳的燃油經(jīng)濟性、行駛里程遠、可縮短充電時間等好處。
　　為提高混合動力汽車能量存儲體系效率，要求電池充、放電速率高，時間短，這就要求混

2、合動力汽車所使用的蓄電池必需同時具備高能量密度和高比功率，單一的蓄電池儲能系統(tǒng)（Battery Energy Storage System，BESS）實現(xiàn)起來較困難，因此，本文采用混合能量存儲系統(tǒng)(Hybrid Energy Storage System，HESS)。本文對HEV的儲能系統(tǒng)進行研究，針對動力電池在混動汽車中頻繁大功率充放電的問題，采用了超級電容器(UC)、電池共同用作能量存儲系統(tǒng)，利用超級電容器高功率特性和動力電池高比能

3、量特性來改善儲能系統(tǒng)的性能。超級電容器可以在車輛頻繁啟動、停車、加速或者減速時用以處理道路瞬變負載。提高整車能量利用率。
　　本文研究了混合能量存儲系統(tǒng)，對其模型改進，采用了一種工作在零電壓轉(zhuǎn)換軟開關(guān)的變換器，用此雙向BUCK變換器連接UC與電池，可以實現(xiàn)雙向任意升降壓。為了提高DC/DC變換器的轉(zhuǎn)換效率，針對傳統(tǒng)PID控制器受制于人工操作，超調(diào)時間長，穩(wěn)態(tài)誤差大，提出了采用改進自適應遺傳算法對控制器參數(shù)優(yōu)化，相比于傳統(tǒng)PID控制

4、器，在初始參數(shù)相同條件下，后者的超調(diào)量更小，穩(wěn)態(tài)誤差更小，能進一步改善HESS的能量利用率。
　　在MATLAB/Simulink建立超級電容、動力電源和控制系統(tǒng)的動態(tài)模型，并在ADVISOR中實現(xiàn)。結(jié)果顯示:優(yōu)化后的HESS系統(tǒng)電流波動范圍減小，電池電流最大值從100A降低到30A左右，可見自適應遺傳算法優(yōu)化控制器對過充、過放起到了很好的控制作用。通過實驗對比，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過優(yōu)化的HESS能量效率提高了15.25％，實現(xiàn)了對混合儲能系