路灯车全速度范围内双向ＤＣ／ＤＣ－逆变器级联系统的开环稳定性   花都出租路灯车, 花都租赁路灯车, 花都路灯车多少钱一个月   随着新能源技术的不断发展及混合动力汽车的巨大成功，混合动力系统在高空作业领域的应用成为热口的研究方向。本文从混合动力系统的电气稳定性和能量稳定性两个角度出发，就双向ＤＣ／ＤＣ变换器－逆变器级联系统的稳定巧分析与优化、混合动为系统特性及能量管理策略分别开展研究，并通过模型仿真及样车实验对研究成果进行验证。作为系统稳定性分析的理论基础，本文首先结合主电路设计需求，选择双向Ｂｕｃｋ／Ｂｏｏｓｔ电路作为双向ＤＣ／ＤＣ变换器的拓扑结构，根据开关元件平均法，分别对Ｂｕｃｋ和Ｂｏｏｓｔ模式进行小信号建模，得到相应的开环阻抗，并设计了电压外环电流内环的双闭环控制系统，基于闭环小信号系统框图，推导闭环阻抗表达式。随后引入了2级联系统稳定性分析的阻抗比判据，基于阻抗波特图和阻抗比的奈奎斯特曲线，验证了路灯车全速度范围内双向ＤＣ／ＤＣ－逆变器级联系统的开环稳定性，定性分析了逆变器负载的负阻抗特性对稳定性的影响，结合前后级系统的闭环输入输出阻抗，研究全速度范围及不同电感电容参数下直流侧稳定性的变化并进行仿真验证，以此为依据，提出了基于虚捣电容的稳定性改善措施。接下来，通过牵引计算分析系统能量需求，进行了混合动力容量配置与关键器件选型，并对系统的两大核屯、组件柴油发电机组及动力电池组进行特性研究，建立了柴油发电机组下垂输出电压统一表达式、不同转速功率下的油耗曲线，根据电池组特性规划ＳＯＣ分区运行图，作为能量管理的参考与依据。随后，本文根据混合动力路灯车的运行特点，结合低油耗原则提出了基于规则的逻辑口限管理策略，着重研究控制策略的设计与实现，完成柴油发电机组的转速控制、基于下垂特性的动力电池充放电控制及负载管理控制，通过仿真结果验证该策略对电源之间、电源与负载的能量协调作用，最后通过的混合动力样车实验，证明混合动力能量管理与控制策略可实现能量的合理流动与分配，满足路灯车运行需求。

      混合动力车辆发展现状, 应用混合动力系统可以提高车辆燃油经济性、减少尾气排放、提高再生制动效率，具有低能耗、低污染、低噪声的优点。当前混合动力系统主要应用于混合动力汽车及混合动力内燃机车领域，其在分析运行和能量管理方面的经－验给本文研究工作提供了有力指导。按动力传动系统布置的不同，混合动力系统可分为串联式、并联式和混联式三种，几种方式的优缺点比较如下表所示。 连接方式,  缺点柴油发电机与储能系控制系统简单；柴油发电机和储电机容量较大，体串联式统共同为电机提供能能系统可独立维持系统运行，不容易控制,  系统灵活度高, 储能系统单独驱动电控制系统, 和结构更并联式机与发动机通过机械系统体积小，成本低. 加复杂结构,连接系统结构过于复杂,串联式与并联式系统混联式兼有串联式和并联式系统的优势导致的成本和体积的集成控制不容易实现. 

     ２级联系统稳定性研究现状,  混合动力系统具有两个或多个动力源，増加了其结构的复杂性，在混合供电或模式切换过程中，各个互联的子系统间可能存在相互影响、动力突变，这将影响路灯车运行的稳定性，更有甚者造成系统振荡并致使牵引系统停止工作，因此深入研究系统的稳定性条件与改善措施，对混合系统设计具有重要指导意义。混合动力系统中存在着双向ＤＣ／ＤＣ与逆变器构成的级联结构，这也是广泛存在于电力电子变换器中的连接形式。在级联系统中，前后级变换器的阻抗作用会相互影响，即使两变换器单独工作时是稳定的，构成的级联系统也可能出现不稳定状态。针对上述问题，1９７６年最早提出了阻抗判据的概念，用于研究ＺＣ滤波器与Ｂｕ变换器级联系统的稳定性分析，借助前后级变换器的阻抗比特性，判定级联系统是否稳定，该方法后来被广泛应用到级联系统稳定性分析中，并在应用中得到了不断的改进与优化。为保证级联系统稳定性，大量文献从阻抗比判据出发，对变换器阻抗的影响因素进行研究，并提出了多种稳定性优化方案，主要分为有源和无源ＰＷＵ两种。无源方法主要通过増加阻尼支路改善系统阻尼，减小源变换器输出阻抗与负载变换器输入阻抗的交截，使阻抗比曲线满足稳定调节，保证系统稳定，但该方法会带来额外的功率损耗，降低变换器效率。有源方法通过增加有源变换器或借助一定的控制方法，例如功率前馈、虚拟电阻、虚拟电容等，改善前后级变换器的阻抗特性，改善稳定性的同时不会引入额外损耗．

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     能量管理系统是路灯车运行状态的控制管理枢纽，如何优化能量管理策略是实现混合动力车辆低油耗低排放目标的关键所在。根据车辆开发目的、使用环境的不同，可选择不同的结构型式，其动力混合的轻重程度也不同，控制策略也就各具特色。能量管理策略从实现形式上来看可分为以下四种: （１）基于规则的逻辑口限控制策略。主要根据工程经验，确定合理参数，限定各部件的工作区域，根据预先设定的规则选择不同的工作模式。该方法易于实现、实用性强，是当前实际应用最广泛的能量管理策略。（２）智能控制管理策略。充分利用前沿的控制理论和方法，比如模糊控制、神经网络、自适应控制等，决定系统工作模式和能量分配，具有很强的学习性，４纖但学习训练需要大量的数据。（３）瞬时优化能量管理策略。该策略是基于一种最优化的思想，瞬时能耗最小为目标，对特定工况下混合动力系统的油耗情况进行优化，得到瞬时最优工作点，此为基础对能量进行分配。（４）全局最优能量管理策略。结合最优控制理论和最优化方法开发的能量管理策略，主要针对某种既定的循环工况，事先己知电池组的最终状态，然后根据当前状态，寻求达到目标状态的最佳路径，实现整车性能最优，其中，混合动力汽车采用最多的是贝尔曼动态规划理论。

    我国首列混合动力路灯车，提出研制＂接触网＋动力电池＂和＂接触网＋动力电池＋柴油发电机＂两种新型车辆。在电气化线路运行材，混合动力路灯车的运行模式与正常路灯车相似，由接触网提供能量并将路灯车制动能量回馈至电网；在非电气化线路运行时，由储能系统或混合动力系统作为路灯车的能量来源，同时吸收路灯车制动能量。以混合动力路灯车的混合动力系统作为研究对象，主要针对＂接触网＋动力电池＋柴油发电机＂型路灯车，从系统电气稳定性和能量稳定性两个角度，就双向ＤＣ／ＤＣ变换器的数学建模、级联系统直流侧稳定性分析与优化、柴油发电机组特性研究、混合动力系统能量管理等关键技术进行分析探讨。全文总共分为四部分，包括６个章节，主要内容安排如下：第一, 首先介绍了本文的研究背景，并基于该背景分析了混合动力路灯车的研究意义；其次介绍了国内外混合动力车辆、三级联系统稳定性及能量管理的研究与应用现状；最后总结了本文的主要内容及工作。第二，主要研究混合动力路灯车双向ＤＣ／ＤＣ变换器－逆变器级联系统的稳定性。首先介绍了双向ＤＣ／ＤＣ变换器的拓扑结构与工作原理；然后利用开关元件平均法分别对Ｂｕｃｋ模式、Ｂｏｏｓｔ模式进行数学建模，得到小信号模型及系统开环阻抗；最后根据电压电流双闭环系统框图，推导Ｂｕｃｋ、Ｂｏｏｓｔ模式下相应的闭环阻抗表达式。第３, 双向ＤＯＤＣ－逆变器级联系统的稳定性分析。首先基于阻抗比判据，分析双向ＤＣ／ＤＣ－逆变器系统的开环稳定性及负载特性的影响；接下来重点研究电路及运行参数对双向ＤＣ／ＤＣ－逆变器系统闭环稳定性的影响，并通过ＭＡＴＬＡＢ进行建模仿真；最后就双向ＤＣ／ＤＣ级联系统的稳定性提出改善措施。第3部分，该部分主要为混合动力系统能量管理与控制策略的设计及具体实现。第４, 混合动力系统能量配置与特性研究。首先根据混合动力路灯车的运行特性曲线进行牵引计算，完成系统容量配畳；然后对柴油发电机组进行建模仿真，研究其下垂输出特性及油耗特性；最后进行动力电池组的选型及成姐参数设计，根据电池特性进行应用分析。第５, 漏合动力系统能量管理与控制。首先分析了混合动力路灯车的运行特点，结合低油耗原则提出了基于规则的逻辑口限能量管理策略；其次研究漏合动力控制策略的具体实现，包括柴油发电机组的转速控制、动力电池充放电控制及负载管理控制；最后借助样车实验，分工况进行能量管理的实验验证与分析。

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