超级电容储能电动汽车再生制动系统建模与控制研究中期报告

超级电容储能电动汽车再生制动系统建模与控制研究中期报告中期报告一、研究背景及意义电动汽车已成为未来汽车发展的主流，现已成为许多国家政府促进新能源汽车发展的重要策略。然而，由于现有电动汽车储能装置的技术限制，在续航里程、充电时间等方面仍存在瓶颈问题。为了克服这些问题，研究人员致力于探索高效储能装置，并将其应用于电动汽车中。超级电容作为一种新兴的储能技术，具有比锂离子电池更高的功率密度和循环寿命，能够提供更高的功率和更短的充电时间，因此越来越多地应用于电动汽车中。然而，由于超级电容的能量密度相对较低，往往需要与其他储能装置，如锂离子电池等配合使用，并且需要一个合理的能量管理策略，以最大限度地发挥其优点。再生制动系统是电动汽车系统中重要的组成部分，其通过将制动能量回馈到电池中以提高能量利用率。然而，在高速行驶过程中，它经常会产生高能量且短时的制动功率峰值，对电池的使用寿命和性能会产生不利影响。超级电容作为一种高功率储能装置，可以通过混合使用和优化控制，实现再生制动能量的高效储存和释放，从而改善电池的使用寿命和性能。因此，本研究主要致力于探索超级电容储能技术在电动汽车再生制动系统中的应用，包括超级电容与其他储能装置的混合使用、能量管理策略的制定和优化控制方法的研究及实现。二、研究内容1.电动汽车再生制动系统建模本研究首先将电动汽车再生制动系统进行建模。建立适当的数学模型，以实现对系统的深入分析和优化控制。建模过程将覆盖多个方面，包括汽车动力学、再生制动力学、储能系统和控制系统等多个方面，并综合考虑各种影响因素，如电池电压和电流、超级电容电压和电流、制动能量和动能等。2.超级电容储能电动汽车再生制动系统能量管理策略的制定本研究将制定超级电容储能电动汽车再生制动系统的能量管理策略。主要依靠超级电容与其他储能装置的混合使用，并考虑多个因素，如电动汽车的速度、受控制的变量和系统状态等。3.超级电容储能电动汽车再生制动系统优化控制策略的研究与实现为了实现超级电容储能电动汽车再生制动系统的最佳控制效果，本研究将开发一种优化控制策略并进行实测验证。该控制策略将考虑制动速度、电池电压和超级电容电压等多个因素，并采用模型预测控制方法，从而实现制动能量的最大利用和电池的保护。三、预期成果1.建立超级电容储能电动汽车再生制动系统的完整模型，并对系统进行分析和优化。2.制定适合超级电容储能电动汽车再生制动系统的能量管理策略，从而达到更高的能量利用效率。3.开发一种实用的超级电容储能电动汽车再生制动系统优化控制策略，并进行实测验证。四、研究计划本研究将按照以下计划展开:1.文献调研和技术调研（完成时间：2021年10月-2021年11月）2.建立超级电容储能电动汽车再生制动系统的数学模型（完成时间：2021年12月-2022年4月）3.超级电容储能电动汽车再生制动系统能量管理策略的制定（完成时间：2022年5月-2022年9月）4.超级电容储能电动汽车再生制动系统优化控制策略的研究与实现（完成时间：2022年10月-2023年4月）5.实测验证和数据分析（完成时间：2023年5月-2023年8月）6.撰写论文和中期报告（完成时间：2023年9月-2023年10月）五、预期影响本研究将在实现电动汽车再生制动能量高效利用的同时，推动超级电容储能技术在电