混合能源电动汽车电池驱动系统的研究

作     者：李明哲 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林涛

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

主      题：混合能源 电动汽车 蓄电池 双向DC/DC 仿真 

摘      要：随着节能、环保问题的日益突出，混合能源电动汽车作为传统汽车向纯电动汽车发展的一种过渡车型，它的出现大大缓解了能源危机，其中动力电池的性能是其发展的核心。本文对混合能源电动汽车的分类、构成以及关键技术进行了介绍，其电池驱动系统主要由蓄电池系统，辅助能源系统以及控制系统组成。为了保证电池驱动系统安全高效了运行，需在蓄电池系统和电动机之间加入双向DC/DC变换器。 本文对电动汽车用双向DC/DC变换器进行了设计研究，选择双向半桥变换器作为本次设计变换器的拓扑结构。根据设计要求，确定了双向半桥DC/DC变换器的参数，使用仿真软件MATLAB/Simulink建立了双向DC/DC变换器的仿真模型，通过数字控制来实现对双向DC/DC变换器的控制。分析其正、反向工作波形，仿真结果证明了双向DC/DC变换器正向工作时可以将蓄电池组的电压在一定的负载范围内稳定在一个相对较高的电压值，从而可以明显提高电动机的驱动性能;反向工作时，双向DC/DC变换器又可以将电动机制动刹车时由机械能转化而来的电能回馈给蓄电池组，以可控的方式对蓄电池组进行充电。通过损耗和效率的计算，验证了双向DC/DC变换器控制输出电压及能量回收转化的可实施性。本文最后对双向DC/DC变换器在实际系统中的实现进行了讨论研究。