鋰離子電池公交車與超級電容公交車系統能量效率及能耗綜合分析與系統優(yōu)化.pdf

1、公交車在城市交通運輸中扮演重要角色，同時也是城市污染的主要來源之一。純電動公交系統是符合全球節(jié)能環(huán)保要求的最具潛力的新型公交系統。在純電動公交車逐步替代化石燃料公交車的大背景下，使用哪種類型的電動公交車，如何高效利用現有技術成果，如何最大程度地減少能量損耗，成為純電動公交車推廣應用階段亟待解決的問題。
　　鋰離子電池公交系統和超級電容公交系統是目前投入運營的兩種純電動公交系統。由于其儲能元件的不同特性，兩種系統的充電方式和運行模式

2、存在差異。本文通過分析參與電能傳遞的各組成部件的能量效率，研究兩種純電動公交車行駛過程中的實時能量消耗，提出優(yōu)化的公交充電站分布設計方案。
　　主要內容分為如下3個部分:
　　首先，研究了由鋰離子電池或超級電容器組成的純電動公交車儲能系統，選擇鈦酸鋰離子電池和雙電層超級電容器作為研究對象，設計、完成充放電實驗，對兩種儲能單元的能量效率和庫倫效率在不同放電條件下的變化情況進行研究。搭建了基于人工神經元網絡的儲能元件實時能量效率

3、估計模型，對兩種儲能元件實時工況下的能量效率和庫倫效率進行準確估計。經實驗驗證，該模型誤差在1％以內。
　　其次，結合對儲能單元和電氣傳動系統的效率研究，建立了一種純電動公交車實時能量消耗估計模型。該模型在已知車輛運行的速度、加速度、荷電狀態(tài)和道路坡度的條件下，估計整車在運行過程中實時的能量消耗。通過在典型工況下對兩種純電動公交車的能量消耗進行估計，認為在車型相同的條件下，鋰離子電池公交車的整體能耗略低于超級電容公交車。