电-电双能源电动汽车驱动系统动态测试平台研究
随着人们对于出行舒适感要求提高，以致传统燃油汽车需求量也日益增大。化石燃料的大量使用对环境和资源产生很多不利影响。发展新能源汽车仍是我国迈向汽车强国的必由之路，也是面对气候变化、推动绿色发展重要举措。但应用在电动汽车上的动力电池存在一些桎梏问题，比如：续航里程短、比功率低和寿命短等。超级电容的出现，可与动力电池优势互补。因此研发出一种既能验证电动汽车复合储能系统能量分配，又能模拟电动汽车驱动系统测试的测试平台十分重要。 本文分析了一些现有电动汽车测试平台存在的问题，并对电动汽车驱动系统结构和双电源储能结构的选定进行了分析。综合分析四种常用的动力电池特性，选用磷酸铁锂电池，并对电池充放电倍率性能和效率特性进行分析，选用PNGV模型对磷酸铁锂电池建模分析。详细分析了超级电容充放电倍率性能和效率特性，选用一阶RC电路模型对超级电容建模分析。根据电动汽车动力性和经济性指标对动力电池、超级电容和驱动电机进行了参数匹配。 为更好分配双电源系统的能量，本文设计了一种逻辑门限控制策略。根据需求功率和超级电容特性设定了逻辑门限值，也制定了模糊控制策略，并在CRUISE中选用全球轻型车量测试循环（World Light-duty Test Cycle，WLTC）对单电池供电和双电源系统的整车模型进行仿真，证明两种策略制定的合理性，且模糊控制策略比基于滤波函数的逻辑门限控制策略更节省能量。 根据平台测试功能需求，制定了测试平台构成的总体方案，分别对测功机和驱动电机的四象限运行原理进行深入分析，确定了两者的选型方案；参数测量需要的传感器、数据采集卡、信号调理电路和平台通讯模块也分别进行了选型。搭建了电-电双能源电动汽车驱动系统的测试平台，上位机采用LabVIEW软件设计，可实现用户登录，参数设定、实时测量显示控制和数据回放等功能。对动力电池和双电源系统分别作为动力源进行了爬坡、加速、制动回馈和连续工况实验，测试结果分析证明了测试平台搭建的合理性以及电-电双能源系统的有效性。
电-电双能源电动汽车;动力电池;测试平台;充放电效率
哈尔滨理工大学
硕士
电气工程
周美兰
2022
中文
U469.72;U464.93
2022-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）