本課題針對新能源汽車能量管理系統(tǒng)(EMS)展開研究,重點探討超級電容器與電池的協(xié)同工作。通過MATLAB2022a的Simulink建模與仿真,實現(xiàn)高效能量分配,延長行駛里程。系統(tǒng)采用Thevenin模型描述電池特性,結(jié)合功率分配控制、狀態(tài)估計及協(xié)調(diào)控制策略,優(yōu)化超級電容器和電池的能量流動,充分發(fā)揮兩者高功率密度與高能量密度的優(yōu)勢,滿足瞬時大功率需求并提升整體能效。
新能源汽車的能量管理系統(tǒng)(Energy Management System, EMS)旨在高效管理和分配車輛內(nèi)的能量資源,以提高整體能效和延長行駛里程。隨著電動汽車(Electric Vehicles, EVs)和插電式混合動力汽車(Plug-in Hybrid Electric Vehicles, PHEVs)的普及,超級電容器(Supercapacitors, SCs)和電池(Battery)的結(jié)合使用成為了一種有效的解決方案。超級電容器因其高功率密度和長壽命而在瞬時高功率需求方面表現(xiàn)出色,而電池則以其高能量密度和較低的成本成為主要的能量儲存單元。本課題將完成新能源汽車超級電容和電池能量管理系統(tǒng)的simulink建模與仿線.系統(tǒng)仿真結(jié)果
新能源汽車,尤其是電動汽車(Electric Vehicle, EV)和插電式混合動力汽車(Plug-In Hybrid Electric Vehicle, PHEV),需要一個高效的能量管理系統(tǒng)來協(xié)調(diào)超級電容器和電池之間的能量分配。超級電容器因其高功率密度和快速充放電能力而適用于瞬時大功率需求;電池則因其高能量密度和較長的持續(xù)供電能力而作為主要的能量儲存裝置。Simulink作為MATLAB的一個附加組件,提供了一個圖形化的建模環(huán)境,非常適合用來設(shè)計和測試復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
電池模型通常采用等效電路模型來描述。一個常見的模型是Thevenin模型,它由一個理想電壓源、一個串聯(lián)電阻(代表內(nèi)部損耗)和一個并聯(lián)電阻(代表極化效應(yīng))組成。其數(shù)學(xué)表達式如下:
能量管理系統(tǒng)的核心在于合理分配超級電容器和電池之間的能量流動,以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢。常見的策略包括:
協(xié)調(diào)控制:通過算法協(xié)調(diào)超級電容器與電池之間的能量交換,以達到最優(yōu)的能量利用效率。
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