混合动力汽车复合储能源DC/DC变换器的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:honeymelonk
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能源是电动汽车的最大问题,目前的储能元件还不能很好地满足汽车的要求。蓄电池与超级电容分别满足了电动汽车储能源对比能量和比功率的需求。为更好地发挥两者的优势,优化电动汽车和混合动力汽车的动力性与燃油经济性。采用复合能源是一种较好的解决途径。  DC/DC变换器是实现蓄电池和超级电容能量有效复合的关键部件。与直接并联的复合能源结构相比,采用DC/DC变换器可以使高比能量源和高比功率源有效的结合,从而发挥各自的优势。但是,应用于混合动力车的DC/DC变换器受整车控制策略、复合能源结构、复合能源策略等各个因素的制约。设计与实现方式还需要专门来研究。  本文从DC/DC变换器在混合动力汽车复合储能源中的应用展开,研究复合能源系统的基本理论问题,如匹配原则、结构形式、指标要求以及DC/DC变换器的实现方式。  论文在整车仿真的基础上,分析了采用电辅助的整车控制策略和功率门限加滤波器的复合能源策略条件下,特定工况对蓄电池和超级电容的功率与能量需求,提出了基于工况和复合储能源特性的参数匹配原则,并依此对二者的参数进行了匹配设计。  对不同复合能源结构进行了比较,分别从对储能源的影响、DC/DC变换器工作效率以及整车动力性三个方面分析了各种结构各自不同的特点。并讨论其对DC/DC变换器电压、电流、功率等级等指标的影响,为DC/DC变换器的设计提供依据。  根据系统要求,选择了合理的复合能源结构,比较了DC/DC变换器不同拓扑的特点,确定双向Buck-Boost电路作为主电路结构。以Buck模式为例对主电路电感进行设计。分析认为,缓冲电容的参数与变换器的开关损耗密切相关,通过仿真得出了缓冲电容的参数。对DC/DC变换器系统进行了软硬件设计,并进行了相关的实验研究。
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