基于超级电容的电动汽车储能侧电压平抑策略

摘要

当复杂工况下制动现象频繁发生时，回馈能量会导致电动汽车的电源侧母线电压波动较大。为抑制母线电压的波动，构建了超级电容与蓄电池混合储能系统；为预测母线电压可能的波动并据此提前做出快速响应，提出了融合超级电容模型的模型预测电压控制（Model prediction voltage control strategy based on supercapacitor model, SC-MPVC）策略。首先合理选用超级电容模型，结合DC/DC模型构建母线电压的预测模型；然后建立目标函数，通过滚动优化选择最优控制占空比，控制母线电压保持恒定。仿真结果显示，相比恒定占空比PWM(Pulse width modulation, PWM)控制、PI(Proportional-integral, PI)控制，SC-MPVC控制下母线电压波动分别减小56.8%、19.8%。该结果验证了所提方法的有效性。相比PI控制，在SC-MPVC控制下，超级电容荷电状态（State of charge, SOC）增量增加3.13%，验证了所提策略具有节能效果。

关键词

超级电容 / 无刷直流电机 / 模型预测 / 电压控制 / 回馈制动