关键词：纯电动汽车;;超级电容;;复合电源;;模糊控制策略;;再生制动技术
摘 要：随着生态环境与能源问题日益加剧,具有“绿色交通”之称的纯电动汽车受到了各国青睐。目前,纯电动汽车车载电源技术尚未成熟,存在动力性不足、充电一次行驶距离短等弊端,限制了纯电动汽车的普及。由于超级电容具有比功率大、充放电快、循环寿命长等特征,将其与蓄电池组合成复合车载电源,可以改善纯电动汽车的动力性能和续航能力。复合电源技术与再生制动技术的结合,可进一步提升纯电动汽车的续航能力。针对单一电源纯电动汽车存在的问题,本文提出一种由蓄电池与超级电容组成的复合电源纯电动汽车再生制动力控制策略,从复合电源功率分配和再生制动力分配两方面展开了相关研究。主要内容包括:(1)通过分析复合电源的工作原理以及蓄电池、超级电容的特性,确立了复合电源的组成方式——超级电容与和DC/DC变换器串联之后再与镍氢电池并联。根据所设定的样车动力性指标,重新匹配了动力电机、蓄电池以及超级电容的关键参数。(2)针对纯电动汽车在不同工作状态下对蓄电池、超级电容功率需求的差异,建立了一种模糊控制与逻辑门限控制相结合的复合电源功率分配控制策略,完善并搭建了复合电源核心部件及该控制策略的仿真模型。(3)通过对再生制动技术影响因素以及车辆制动力学的分析,结合ECE制动法规建立了车辆前后轮制动力分配方案,并提出了一种输入变量由制动强度、超级电容荷电状态以及车速组成的再生制动模糊控制策略,最大限度回收制动能量。(4)在ADVISOR 2002电动汽车仿真软件平台上,二次开发出含有改进型再生制动力控制策略的复合电源纯电动汽车仿真模型,基于美国城市循环工况(CYC_UDDS)与欧洲循环工况(CYC_NEDC)进行仿真分析。研究结果表明:超级电容的加入,显著提升了纯电动汽车的动力性能和续航能力,有效避免大电流对蓄电池的冲击,降低了蓄电池的内部工作温度;在此基础上运用上述再生制动力控制策略,进一步改善了其制动回收效果和续航能力。
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