电动汽车复合电源系统仿真研究

当前,电动汽车用蓄电池的比能量和比功率还不能达到理想的要求,将超级电容引入到电动汽车的储能系统中,构建超级电容—蓄电池复合电源系统,利用超级电容高功率密度特性弥补蓄电池的不足。综合考虑运用两种储能系统的优缺点,解决了电动汽车续驶里程与加速爬坡性能之间的矛盾。在MATLAB/Simulink环境下对复合电源系统中重要模块进行仿真,测试结果显示,采用超级电容—蓄电池的复合电源系统能发挥其高能量密度和高功率密度特性,从而提高车辆的动力性能和能量利用率。     

车载复合电源回馈制动的模糊控制方法研究

针对混合动力汽车续航能力不足的缺陷,采用蓄电池与超级电容结合的复合电源作为车载电源,并在汽车制动过程中对车载电源进行充电。以"电容电量低,电池少充电;电容电量高,电池多充电"为原则,采用模糊控制策略对回馈能量进行管理。在Matlab/Simulink中搭建模糊控制下的车载复合电源回馈制动模型。仿真结果表明,该方法能够有效管理回馈制动过程的能量分配,延长汽车续驶里程,改善汽车燃油经济性并减少排放。     

纯电动汽车蓄电池-超级电容复合能源系统研究

为弥补现有纯电动汽车单一能源的不足,采用蓄电池为主超级电容为辅的复合能源系统,通过对车辆动力性、续驶里程、制动能量回收等约束的分析,对复合能源进行参数匹配;考虑超级电容电压与其容量和效率的关系,将超级电容电压、蓄电池SOC和车辆需求功率作为输入量制定模糊控制策略;为避免一次行驶路况结论的片面性,在UDDS路况进行多次循环仿真直至蓄电池放电结束。结果表明,所采用的蓄电池——超级电容复合能源系统参数匹配方法和模糊控制策略能够很好的满足纯电动汽车在完整放电行驶中对能源系统能量和功率的需求,能够有效回收利用再生制动能量,提高能源系统效率,提高车辆动力性能和经济性能,起到延长蓄电池使用寿命的作用。     

电动汽车车载智能快速充电器的研究与设计

为满足电动汽车蓄电池无损伤快速充电的需求,提出将大功率开关电源变换技术应用于智能充电器.结合实际充电要求,给出了电动汽车车载充电系统的总体方案,并就方案中涉及到的大功率充电电源拓扑的选择,控制电路设计及保护电路设计做了具体介绍.实验结果表明该充电电源可以在短时间内实现对动力蓄电池的无损伤充电,满足快速充电的要求.文章所研究的车载智能充电器为新型电动汽车提供了一种可靠有效的充电设备,具有很强的应用价值.     

飞轮电池在电动汽车中的应用研究

针对电动汽车频繁制动和加速时蓄电池的大电流充放电问题,将飞轮电池和蓄电池组成的复合电源应用于电动汽车中。分析了飞轮电池永磁同步电机的数学模型,采用转子磁场定向的矢量控制策略对飞轮电池进行快速充电控制。飞轮电池放电时,采用电压外环、电流内环的控制方法。对飞轮电池和蓄电池的复合电源系统进行了仿真研究,结果表明通过对飞轮电池进行快速的充放电控制,能够有效减小电动汽车运行时蓄电池的充放电电流,对蓄电池进行了保护,可以延长其使用寿命。     

基于ARM的电动汽车智能快速充电系统研究

能源问题、城市污染问题及二氧化碳的排放问题使电动汽车在交通市场上具有很大的优越性,但电动汽车蓄电池快速智能充电问题限制了电动汽车工业的发展。提出了以ARM处理器为核心,结合嵌入式操作系统的一种快速智能充电系统,该充电系统减少了汽车蓄电池的充电时间。LCD触摸屏实现人机交互并显示蓄电池的电压、电流和温度,GSM通信以短信的方式通知车主蓄电池的充电情况,实现远程操控与智能充电。     

纯电动汽车复合储能系统及其能量控制策略

针对纯电动汽车行驶里程不足、蓄电池使用寿命短等问题,研究了由蓄电池、超级电容和双向DC-DC变换器组成的复合储能系统。为实现能量的合理分配,分别制定了逻辑门限控制策略和模糊控制策略。利用电动汽车仿真软件搭建了整车仿真模型,从而进行仿真研究。得出复合储能系统中蓄电池电流、超级电容电流和蓄电池荷电状态特性曲线,并与蓄电池单独供电的仿真结果进行对比。为验证复合储能系统控制策略的可行性和有效性,搭建了复合储能系统实验平台,对纯电动汽车的驱动与制动过程进行实验研究。仿真和实验结果表明复合储能系统及其控制策略能有效地降低蓄电池充放电电流,回收制动能量,提高纯电动汽车行驶里程。     

一种新型电动汽车复合电源电路设计

利用超级电容和蓄电池组成电动汽车的复合电源,设计了一种仅采用单个高频电力电子器件的电机传动主电路的新型拓扑结构。所设计电路不仅能对超级电容进行升压变换,与蓄电池协同向电机供电,而且能够在电动汽车再生制动过程中将发电电压升压后对超级电容充电。主电路结构和控制简单,变流装置成本低,工作可靠。实验验证了该电路能够提高电动汽车的性能和能源利用效率。     

电动汽车充电站设计研究

电动汽车是未来汽车发展的必经之路,而充电站的建设是电动汽车发展的前提和保障。针对目前电动汽车电池续驶里程短、充电时间长以及充电机对电网造成谐波污染的问题,提出一种电动汽车充电站设计方案。该方案采取电池组阵列储能,通过直流充电和更换动力蓄电池的组合充电模式,借助电池管理系统,实现多接口、多模式的电动汽车充电。     

稀土铅基板栅合金对动力型铅酸电池性能的影响

本文研究了稀土铅基板栅合金对动力型铅酸蓄电池性能的影响。首先选用含稀土元素镧的铅基合金板栅组装成动力型铅酸蓄电池,根据《电动汽车用铅酸蓄电池》(QC/T 742—2006)标准对电池的容量、放电性能、充电接受能力、循环寿命和装车行驶里程进行了测试。测试结果表明:添加稀土元素的电池相对于普通电池,初始容量稍有下降;任何温度下稀土元素都能提高电池的放电性能,尤其在低温和高温时,效果更加明显;添加稀土元素的动力电池的快速充电接受能力明显高于普通电池的;稀土添加剂可以提高电动汽车用动力电池的循环使用寿命。电动汽车行驶结果表明,前200次循环以内,使用稀土铅基板栅合金电池和普通电池时的行驶里程相当,但200次循环使用后,使用普通电池时的行驶里程急剧减少,而用稀土电池在第600次循环时的行驶里程还能达到38 km。     

HEV车载快速充电系统的实现

介绍了混合动力电动车(HEV)车载充电系统的硬件实现方法及软件的程序流程.根据马斯三定律确定了分段恒流与脉冲充电相结合的智能快速充电策略,缩短了充电时间,提高了充电效率.实验结果表明所提出的智能脉冲充电策略可以实现交流侧单位功率因数,直流侧电压电流可调等特性.     

动力型VRLA电池的技术进展

综述了电动车用阀控铅蓄电池(VRLA)的技术进展;讨论了电动自行车用VRLA动力电池的几种失效模式;指出失效的主要原因是深循环使用时正极活性物质软化和电池失水;最后介绍了动力用VRLA电池的2种新型结构：卷绕式圆柱形电池和水平铅布电池。     

电子式预付费电能表的应用

阐述了在我省供电企业如能推行使用电子式预付费电能表，可实现客户用电收费的电子化，减少工作人员停复电的工作量。     

基于双机械端口电机的新型电力无级变速系统研究

在先进深度混合动力系统中,行星齿轮机构将内燃机、发电机和电动机连接在一起构成电力无级变速混合动力系统,无论车速如何变化,内燃机总是工作在高效区域,提高了混合动力车辆的燃油经济性.但是,这种系统也存在结构复杂、体积较大的问题.本文研究了基于双机械端口电机的新型电力无级变速系统设计原则、永磁式双机械端口电机控制策略,并对这种系统在混合动力汽车应用中的工作模式进行了分析;研制了一台缩小比例永磁式双机械端口电机样机,实验验证了设计的有效性,模拟混合动力整车运行进行了典型循环工况实验和分析.     

电动车用电池充电状态和功率强度估计

讨论了电动车 (EV)和混合电动车 (HEV )用电池电量模型和功率模型的建立 ,提出了一种新的电池剩余电量(SOC)和电池功率强度 (Powercapability)的综合估计方法。从电化学角度建立了一个电池参考模型 ,以安时计量为主并综合考虑影响电池SOC的多种因素进行SOC估计 ,功率强度估计主要基于电池等效内阻的估算。SOC估计和功率强度估计相结合 ,实现了在功率强度估计的同时对SOC估计提供自调整机制。该综合估计方法已经在我们自主开发的实验平台上实现 ,并经实践证明是可行的     

基于SiC的电动汽车用纯电驱动单元研究

电动汽车对加速性和续航里程的要求不断提升,从而对电驱系统功率密度和效率的要求也在不断提升。针对这一需求,分析了SiC半导体材料的优势,提出一种基于SiC的纯电驱动系统方案。分别对SiC基和Si基电驱动单元进行了台架对比测试,测试结果表明SiC基电驱动单元在不增加零件尺寸的前提下,可大幅提高输出功率与效率,进而提升电动汽车的加速性与续航里程。作为一种有效提升电动汽车性能的解决方案,SiC基电驱动单元将是未来高性能电动汽车的重要发展方向。     

电动汽车日充电负荷需求模型比较分析

电动汽车大规模充电将给电网运行带来的巨大的挑战,有效准确地预测电动汽车充电功率需求对于减少其对电网产生的不利影响具有重要意义。文以电动汽车日充电负荷需求模型为研究对象,总结了当前主要的负荷需求模型,即从单电池、单充电机、日行驶里程和单位时刻四个不同角度建立的电动汽车负荷需求计算模型,并分别对模型机理和数学描述两方面分别进行了阐述,比较分析了这四种模型的性能和适用范围,最后结合各模型优点提出了一种改进的负荷需求模型,并指出其仿真分析流程。     

一种便携式电动车太阳能充电装置的实现

针对电动车使用中的一些不足,介绍了一种便携式电动车太阳能充电装置的设计和实现方案,该充电装置为一个基于UC2843的Boost变换器,它从光伏电池中收集电能,经Boost变换后,可实现对电动车蓄电池组不间断充电。实现升压控制的电路简单可靠,外围元件少,成本低廉。实验结果表明,该充电装置简单实用,可有效延长电动车行驶里程,增加电动车蓄电池的使用寿命,具有一定应用前景。     

基于BP神经网络法估算动力电池SOC

精确估计电动汽车用动力锂离子电池荷电状态(SOC)对于电动汽车的续航里程的估计和动力电池的安全保护具有重要的意义。针对锂离子电池的非线性关系,采用BP神经网络法来估算SOC。以3.2 V/100 Ah的磷酸锂铁电池为研究对象,在恒温条件下采用Arbin BT2000系列的充放电测试仪进行充放电实验采集原始数据,并将数据导入到神经网络模型中去训练和验证。验证结果表明:用BP神经网络法估算SOC的误差能控制在5%以内,验证了模型的准确性,为相似的SOC估计算法的改进提供参考和依据。     

混合电动轿车用MH-Ni动力电池的研制

介绍了混合电动轿车用MH-Ni动力电池的研制.通过调整和改进正极配方,开发MH-Ni动力电池专用贮氢合金粉,以及设计全新的双头封口电池结构,提高了电池的高倍率充放电性能和高低温性能,能量密度＞56Wh/kg,功率密度＞700W/kg,浮充循环寿命＞10万次.