电动汽车复合储能系统能量管理策略及其快速控制原型验证

纯电动汽车储能系统需同时满足高功率密度与高能量密度的要求,但现阶段单一储能单元往往难以同时具备这两种特点。将高能量密度的锂电池与高功率密度的超级电容进行合理搭配,形成复合储能系统,是解决以上问题的一个有效方案。该文以宝马I3纯电动汽车作为目标车型,设计了锂电池/超级电容复合储能系统,并制定了一种基于规则的能量管理策略,综合考虑了外部工况要求、锂电池与超级电容的荷电状态,自动规划工作模式,充分发挥各储能单元自身优势,在极端状况下可自动启动保护模式;同时,基于快速控制原型的思想,设计搭建了以dSPACE为控制中心的复合储能系统能量管理策略快速控制验证平台,搭配可编辑电力参数的外部电子负载设备,完成了能量管理策略的半实物实验验证。实验结果表明,电动汽车锂电池/超级电容复合储能系统搭配合理的能量管理策略,能够充分发挥锂电池的能量特性与超级电容的功率特性,更好地满足了现代纯电动汽车对续航里程与动力性能的要求,同时可节约能源,在一定程度上起到延长储能系统使用周期的作用。