【摘 要】
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现在社会对于环境的保护使电动汽车的发展迅速,电动汽车的行驶里程以及储能装置的更换成本一直是一个较大的问题。电动汽车的电机参与制动可以回收制动过程中浪费的能量,利用超级电容作为蓄电池的辅助储能装置更有利于延长蓄电池的寿命。因此电动汽车制动能量回收对电动汽车的发展有着重要的意义。本文以超级电容辅助蓄电池作为复合储能装置,利用能量分配策略对电动汽车的能量回收进行研究。首先,通过分析蓄电池的工作性能和特性
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现在社会对于环境的保护使电动汽车的发展迅速,电动汽车的行驶里程以及储能装置的更换成本一直是一个较大的问题。电动汽车的电机参与制动可以回收制动过程中浪费的能量,利用超级电容作为蓄电池的辅助储能装置更有利于延长蓄电池的寿命。因此电动汽车制动能量回收对电动汽车的发展有着重要的意义。本文以超级电容辅助蓄电池作为复合储能装置,利用能量分配策略对电动汽车的能量回收进行研究。首先,通过分析蓄电池的工作性能和特性分析选取了锂电池作为复合储能的蓄电池,接着根据不同储能装置的充放电特性,发现双层超级电容更合适作为大功率输入输出的辅助装置,利用双向DC-DC变换器的拓扑结构中双向半桥作为复合储能的拓扑结构。分析了匀速行驶状态、启动状态、制动状态等制定了不同的工作模式。其次,对电动汽车的行驶过程中的受力分析,利用ECE法规曲线和I曲线制定了合适的前后轴制动力分配方式。并利用汽车的制动力强度、超级电容SOC和蓄电池SOC作为输入制定了安全的再生制动力摩擦比例,确保在安全的工况下回收更多的能量。然后,针对蓄电池的化学特性,降低在仿真中的误差率,通过当前蓄电池SOC状态计算出不同阶段的电压和内阻,最后得到蓄电池的SOC剩余值,搭建了蓄电池模块;根据超级电容的能量转化效率确定超级电容的当前SOC剩余值,搭建超级电容模块;确定某一时刻的超级电容的端电压变化,保证超级电容起到对蓄电池的辅助作用,搭建了双向DC-DC模块;通过对电动汽车的行驶工况功率需求,搭建功率总线模块对复合储能系统进行能量分配。最后,在ADVISOR2002平台进行了二次开发,搭建了复合储能电动汽车仿真模型,在MATLAB/Simulink中搭建的制动能量回收控制策略导入到整车模型中,利用典型UDDS工况对复合储能电动汽车进行了仿真,结果表明复合储能电动汽车的制动能量回收对行驶里程以及能量利用率有了提高;复合储能中的蓄电池的使用状态更加平稳,延长了蓄电池的寿命。图52表5
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