车用超级电容器均衡控制策略开发开题报告
2020-04-22 19:12:40
1. 研究目的与意义(文献综述)
电动汽车具有节能、几乎零排放的优点,是解决当今日益严重的能源与环境问题的重要途径。电池在储能系统中的应用比超级电容器早,电池产业也比超级电容器产业成熟,目前,电池仍然在储能产业中占据主要市场,然而,电池体积大、重量大、寿命短、功率密度小等缺点成为了电池发展的瓶颈。超级电容器具有多种电池所不具有的优点: 在功率密度方面,超级电容器比电池高得多,可以大功率充放电,在短时间内完成充电;在寿命方面,超级电容器的原理不是基于电极共同参与的电化学反应,所以超级电容器的寿命比电池寿命长10倍甚至更多。在效率方面,超级电容器的效率比电池的效率高得多,可以达到95%,这些优势使得超级电容器有潜力在储能产业中得到广泛应用。
但由于单体电池在制造过程中不可避免的存在不一致性,同时电动汽车起步、停车、加速、爬坡及制动的不确定性使电池组的充放电方式、电流大小存在不确定性,导致电池组内温度不均匀,加剧了单体电池间不一致性。这种不一致性最终导致整个电池组的有效容量降低、循环寿命衰减,影响电动汽车的行驶里程,所以在电动汽车超级电容器管理系统中增加均衡控制是十分有必要的,有利于提升电动汽车的整体性能和市场竞争力。
大量实验表明,若要超级电容器组的使用性能达到高标准,就要保证单体电容各参数之间的一致性。能够保证单体电容的均衡充放电,就能在很大程度上使超级电容器组内各单体电容的各项参数保持一致。这就能大大延长超级电容器组的使用寿命,提高其整体性能,最大程度上减轻维护电容器的负担,降低了电容提前报废的概率,减少了电动汽车的使用成本。因此,对于车用超级电容器组,研究一种有效的均衡充放电控制技术,以消除其在使用过程中性能的不一致性,最大限度的发挥电容器组的效用,这对于电动汽车的推广和普及具有极其重要的意义。
2. 研究的基本内容与方案
本次毕业设计以研究车用超级电容器的工作原理及充放电特性为基础,明确超级电容器的均衡性对其整体性能的影响规律,并且对均衡性进行分析,在建立超级电容器模型的基础上,开发对超级电容器均衡进行监控的控制策略。
(1)对所选课题的目的和意义进行说明,同时对课题的研究背景进行简单的介绍,由此引出研究对象。对于课题相关的国内外研究现状进行综述,并给出自己的研究内容。
3. 研究计划与安排
(1)7学期20周:毕业设计任务书、校内资料收集。
(2)8学期1周:方案构思、文献检索、完成开题报告。
(3)8学期2-3周:外文翻译、资料再收集。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 夏正鹏.深度混合动力汽车超级电容组均衡控制技术研究[d].西南大学,2013
[2] jian zheng, jian chen, quan ouyang. variable universe fuzzy control for batteryequalization[j]. journal of systems science and complexity,2018:325-342
[3] guo pingxiong, arpan kundu, timothy.s.fisher. influence of temperature on supercapicator performance[j].thrmal effects in supercapacitors,2015:71-114