蓄电池-超级电容器复合电源的研究.doc

蓄电池-超级电容器复合电源的研究

1.93万字 42页 原创作品，独家提交，已通过查重系统

摘要 经济的持续稳定发展带来了汽车的迅速普及，能源和环境危机也随之而来并且日益严重。为了缓解这种危机，各国大力扶持电动汽车的发展。随着纯电动汽车发展的深入，电池的瓶颈问题日益突出，最主要的是蓄电池比功率低，无法大电流放电，单独供电时难以满足汽车驾驶加速等性能需求。近年来快速发展的超级电容，凭借比功率较大，可以大电流充放电等优势，逐渐应用到电动汽车上，研究表明，将两者构成复合电源可以综合蓄电池比能量大和超级电容比功率大的优点，提高复合电源负载能力，尤其适合大电流的脉动负载情况。
本文以车载复合电源为研究对象，首先分析了传统蓄电池以及超级电容的工作原理与性能特点，并且讨论了各自仿真模型。然后重点研究两种不同结构的蓄电池/超级电容型复合电源，即蓄电池和超级电容直接并联和基于双向DC/DC功率变换器的并联结构。对双向DC/DC变换器中的器件进行参数计算和选型，并且设计电压外环、电流内环的双闭环PI控制器来控制DC/DC变换器，最后在MATLAB/SIMUlink中搭建复合电源模型，在脉动负载情况下，分别进行仿真模拟。仿真结果表明，加入功率变换器之后，超级电容器负担了90%以上的脉动负载，电池输出电流明显减小，纹波降低，复合电源输出电压稳定。


关键词：蓄电池 超级电容 复合电源 双向DC/DC功率变换器