电动汽车复合储能系统设计及其能量管理方法研究

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1、分类号单位代码：密级：公开学号：硕学位论文中文论文题目：电动汽车复合储能系统设计及其能量管理方法研究英文论文题目：申请人姓名：徐驰指导教师：李武华教授专业名称：电力电子与电力传动研究方向：电动汽车复合储能所在学院：电气工程学院论文提交日期年月电动汽车复合储能系统设计及其能量管理方法研究论文作者签名论文评阅人顾小卫副教授评阅人棘平副教授评阅人王正仕副教授评阅人答辩委员会主席：何湘宁教授委员顾小卫副教授委员李武华教授委员石健将教授委员邓焰副教授答辩日期：年月日浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工

2、作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构”的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均巳在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名签字日期：年》月文日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密

3、的学位论文在解密后适用本授权书）签字日期：年月义日：月日签字日期本文工作得到国家自然科学基金项目资助谨致感谢致谢本论文是在导师李武华教授和何湘宁教授的悉心指导下完成的。在两年半的研究生生涯中，李老师不仅在学术上给予了我极大的指点，更教会了我应该如何做人做事。每次与李老师交流都受益匪浅。其中，感触最深的就是思维的乐趣，提问的艺术和追求卓越的精神。何老师对科研的执着追求和兢兢业业的工作态度深深影响着我，将是我终身学习的榜样。在学习、生活和科研各方面所取得的进步都与两位导师的帮助分不开。在此，谨向导师表示最衷心的感谢和最诚挚的祝福！在整个项目中，

4、我得到了顾云杰师兄、禹红斌师兄和向鑫师兄的极大帮助。在项目初期，禹红斌师兄耐心的指导帮助我快速地进入了研究状态。在顾云杰师兄和向鑫师兄的带领下，我对理论知识有了更加深刻的理解。顾云杰师兄扎实的理论功底、科学严谨的思考问题方法和对问题本质追根溯源的态度都让我受益匪浅。从我研究生入学以来，得到了向鑫师兄的大量帮助和鼓励。感谢有如此优秀的师兄们一起度过充实而愉快的研究生时光。愿他们在今后的科研道路上一帆风顺！感谢实验室邓焰老师，吴建德老师，石健将老师和胡斯登老师平时的悉心指导和热心帮助。感谢师兄师姐，同窗及师弟师妹在这两年多给予的帮助，他们是赵一

5、、李楚杉、李威辰、刘全伟、崔文峰、罗皓泽、宗升、陶勇、杜进、张弛、赵崇文、孙鹏飞、董玉斐、罗清璟、蒋群、王智博、刘天骥、吕自波、刘星亮、龙江涛、吴剑、刘勋昊、王晓明、王莹、王宇翔、王金华、李成敏、胡森军、陆洲等等。感谢室友李琦、李鹏飞、许彬慈在平日学习和生活的帮助。特别要感谢我最亲爱的父母，是你们一直以来的关心、支持和鼓励，让我能够不断前行，始终坚持着自己的梦想。衷心祝愿你们身体健康，工作顺利！最后，感谢所有关心和帮助过我的老师、同学、亲人和好友。徐驰年月日于求是园浙江大学硕士论文摘要摘要随着环境污染和能源短缺等问题的日益凸显，很多国家提出

6、了节能减排等相关政策。电动汽车作为新能源汽车的一种，受到了人们的广泛关注。然而电动汽车中锂电池等动力电池功率密度小，循环使用寿命短，难以满足频繁启动，加速和制动等大电流充放电的行驶场合，削弱了整车的动态性能。而超级电容功率密度大且循环使用寿命长，因此将二者有机结合组成的复合储能系统能有效提升电动汽车的综合性能。本文主要工作包含以下几个方面：、针对复合储能系统的特点，分别从系统架构、基本模块、系统控制等三方面对复合储能系统进行了分析。通过归纳比较储能元件接入直流母线方式，总结双向变流器拓扑和控制，对比不同的系统控制策略优劣后，介绍了层次控制的

7、模块化复合储能系统的总体设计思路。、分祈隔离型双向变流器启动时冲击电流的产生机理。在此基础上，设计了两种软启动的优化控制方法：变占空比软启动和变移相角软启动。两种控制策略在不添加额外的辅助电路情况下，有效地降低了冲击电流的幅值，保证变流器的安全启动。文中对两种控制策略的工作原理进行了详细的公式推导和分析比较，并结合仿真和实验对两种软启动策略进行了验证。、针对复合储能系统的能量管理，设计了双下垂分频协调控制策略。一方面，通过电压级联控制实现了超级电容和储能电池对功率波动的分频响应，实现二者优势互补；另一方面，在传统的下垂控制中引入的反馈控制，

8、形成了对变流模块输出电流和储能电池荷电状态的双下垂协调控制。使得在确保传统下垂控制均流特性的前提下，根据储能电池荷电状态对储能电池模块输出功率加以自适应调整，达到合理的负荷分配，