关键词：电动汽车;;复合储能;;再生制动;;控制策略;;实验测试平台
摘 要：随着汽车制造工艺的不断创新,汽车的销售价格不断降低,越来越多的家庭选择汽车作为家庭的必需品。然而,汽车噪音、雾霾和温室效应等一系列问题成为社会的焦点。电动汽车相对于燃油汽车具有低噪音和零排放的优势,可以缓解生活、环境和资源问题,成为新能源汽车主要发展对象。然而,蓄电池作为电动汽车的动力源,其比功率低、行驶里程短以及不能频繁地大电流充放电等劣势成为电动汽车发展的瓶颈。本文对超级电容和蓄电池构成的复合储能装置以及再生制动技术进行研究,充分利用超级电容比功率高和蓄电池比能量高的优势,提高再生制动时能量回收率,使电动汽车的行驶里程和动力性能得到提高。本文对蓄电池、超级电容和双向DC/DC变换器特性曲线进行分析,研究了复合储能装置的拓扑结构和工作模式,分析了再生制动系统的原理、工作模式和制动力分配等等。设计了逻辑门限控制策略和模糊控制策略,基于Matlab和汽车专用软件Cruise分别建立电动汽车复合储能再生制动控制策略模型和整车仿真模型,并且基于中国城市道路循环工况和欧洲NEDC道路循环工况对复合储能再生制动系统进行仿真验证。仿真结果验证了复合储能再生制动系统控制策略的合理性和有效性。根据复合储能再生制动系统的需求对相应的硬件和软件进行设计,硬件设计主要包括数字信号处理器控制电路、功率变换电路、功率电路的保护电路。最后搭建了电动汽车复合储能再生制动系统实验测试平台,电力测功机可以模拟电动汽车道路行驶过程中的负载。实验结果表明,复合储能再生制动系统可以提高电动汽车的动力性、能量回收率和行驶里程。
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