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微型电动汽车复合电源能量管理系统研究
资料介绍
微型电动汽车具有节能、环保、高效等优点。但传统的电动汽车动力电池,不能同时满足动力系统对能量和功率的双重需求;同时,传统的电动汽车电源系统又存在能量损耗大、寿命短、制动能量回收不充分等问题。经过验证,将超级电容与传统的动力电池合理地结合,组成复合电源能有效解决上述问题,提高电动汽车动力性和经济性。
本文针对微型电动汽车复合电源能量管理系统进行研究,主要研究内容如下:
(1)通过实验分析磷酸铁锂动力电池 OCV-SOC特性曲线和脉冲放电时的端电压时间响应曲线,建立磷酸铁锂动力电池的改进二阶RC等效电路模型,设计适合在实际工作环境下应用的磷酸铁锂动力电池等效电路模型参数辨识与SOC联合在线估计算法。介绍超级电容器和 DC/DC变换器的基本特性,建立超级电容仿真模型和DC/DC变换器效率仿真模型。
(2)设计微型电动汽车复合电源整车拓扑结构,制定复合电源系统工作模式。分析电动汽车电机与复合电源系统之间的功率关系,以及在各工作模式下复合电源内部之间的功率关系。结合复合电源功率分配控制目标,完成复合电源系统主电路结构优化设计,分析复合电源系统各工作模式下的具体控制。
(3)根据微型电动汽车的整车参数和设计指标要求,结合NEDC循环工况,从能量和功率两个角度,分别对复合电源中的磷酸铁锂动力电池和超级电容的主要参数进行合理配置。
(4)基于逻辑门限和模糊控制理论,制定复合电源系统功率分配控制策略。利用ADVISOR2002仿真软件,建立微型电动汽车复合电源整车仿真模型。通过仿真实验,验证复合电源系统功率分配控制策略的有效性,同时比较这两种控制策略下动力电池和超级电容的表现,结果表明模糊控制改善复合电源的性能要优于逻辑门限。
(5)在飞思卡尔单片机 MC9S12DP512基础上,开发其相关模块,扩展相应的外围电路。实现复合电源各性能参数的检测,故障诊断与报警,CAN通讯等功能。按照软件主要实现的功能,完成数据采集和数据计算处理程序的软件设计流程图。
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