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        基于Simulink模型的太陽能汽車電池性能仿真和分析

        2016-11-03 07:10:08
        汽車文摘 2016年10期
        關(guān)鍵詞:汽車模型

        基于Simulink模型的太陽能汽車電池性能仿真和分析

        與燃料驅(qū)動汽車不同,太陽能汽車沒有快速充電系統(tǒng),因此需要對電池在不同道路條件下的性能進行研究。該研究的仿真分析基于Simulink建立的太陽能汽車模型,模型中假設電池為滿電狀態(tài),并忽略溫度和電池老化帶來的影響。

        圖1為太陽能汽車電驅(qū)動系統(tǒng)模塊圖,太陽能板通過充電控制器給電池充電,充電控制器也將電池電能輸送到直流電機。

        本文中用到的電池模型為戴維南電池模型,如圖2所示。若輸出功率為P,那么電流IL的計算公式為:

        在時間t內(nèi)的總充電電荷可以表示為Qdis=ILt,相應的電池SOC

        其中C為電池容量。

        圖1 太陽能汽車電驅(qū)動系統(tǒng)模塊

        圖2 戴維南電池模型

        本文中直流電機功率計算模型驅(qū)動力可表示為:

        在充電控制器中有4個設置點,2個防過沖,2個防過放。通過以上數(shù)學模型建立相關(guān)的Simulink模型,并整合到一起得到太陽能汽車的整體模型如圖3所示。

        通過在不同車速下進行仿真,得到如圖4所示電機功率、電池SOC值和電池終端電壓的變化情況。

        由圖4可知,SOC值在最高車速時下降最快。圖5為相同距離、最高車速行駛時間不同時電池SOC值變化情況,曲線(a)、(b)、(c)分別為最高車速行駛距離為總距離的90%、60%、30%時的SOC值變化,曲線(d)為負荷增加時最高車速行駛了總距離30%時SOC值變化。由圖5可知,太陽能汽車在低速時消耗能量更少。

        圖3 太陽能汽車模型

        圖4 車速、電機功率、SOC值和電池終端電壓變化

        圖5 電池SOC值變化

        Abdullah Al Mahmud et al. ProceedingsofInternational ConferenceonElectrical InformationandCommunicationTechnology(EICT 2015).

        編譯:孫志祥

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