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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。锂电池作为能量密度型储能单元首选,尝试结合另一种具有较高功率密度的储能单元,两者互相弥补不足,或可解决当前纯电动汽车储能系统缺陷问题。因此,论文以宝马I3纯电动汽车作为目标车型,设计了锂电池与超级电容组合复合储能系统;同时为之设计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,并在极端状况下可自动启动保护模式;借助于Matlab/Simulink软件建模仿真,建立各关键组件的仿真模型与控制策略的模型,在理想环境中进行软件仿真验证,并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。论文的主要内容分为:针对当前电动汽车发展的现状分析了各关键组成部件的性能特点,结合本文的研究目标,选择合理的组件搭配与系统结构;并选择三种标准的测试工况,针对测试工况选择超级电容的参与功率输出时的发生功率,并且在大致不改变研究车辆的动力学参数情况下,对选型好的关键组件进行参数匹配,以进行下一步策略制定与验证研究。针对目前电动车行驶的典型工况,细分为多种工作模式,为应对电动汽车不同的工作模式,结合储能系统自身的电能状态,选取多个逻辑门限值,制定基于规则的能量管理策略。在Matlab/Simulink中搭建复合储能系统验证仿真模型,在理想环境下对策略进行仿真验证;为解决仿真中工作环境的过于理想化问题,基于快速控制原型思想,以dSPACE为控制中心,搭建半实物仿真验证平台,对控制策略进行快速控制原型实物验证。仿真与实验结果均表明,电动汽车锂电池与超级电容构成的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;针对锂电池循环寿命的分析可得知,整个系统在一定程度上起到延长锂电池使用周期的作用。