自上个世纪90年代以来,人们对节能减排的呼吁促使各国政府和企业开始重视电动汽车的发展[1]。在美国,政府先后制定了“PNGV”计划、“Freedom CAR计划”等一系列政策,鼓励电动汽车的开发,加快了电动汽车产业化的速度,近几年还设立了专项基金,提供贷款,加大对汽车制造商研发电动汽车的资金支持,美国电力研究院与三大汽车公司(福特、通用、克莱斯勒)共同成立了“美国先进电池联合体”,着手于研发新一代的用于电动汽车的高性能动力电池,并且在各公司推出的电动汽车中得到应用并取得成功。在欧洲,欧盟对于节能减排非常重视,各国政府都根据本国的情况制订了相应的政策,来推动电动汽车的发展,例如德国政府不但制订了相对的政策来推广纯电动汽车和混合插电式动力汽车,还加大了对电动汽车开发研究的投资。在日本,政府将电动汽车的发展作为“低碳”的主要任务,并且先后投入400多亿日来支持电动汽车先进动力电池技术的研究,最后研发成功并投入市场。84184
我国政府也非常关注电动汽车的发展和研发,在国家“十五”规划期间投入了8。8亿元全面启动了863电动汽车重大科技专项,并且制订了“三纵三横”的总体研发产业布局,近年来又相继推出“十城千辆”计划、电动汽车发展“十二五”专项规划等一些列国家行动方案。由于国家政策的鼓励,各大国内汽车企业对电动汽车的研发力度都纷纷加大,并且在电动汽车动力电池、电机、电控三大关键技术上相继取得了较大的突破,是我国的电动汽车产业得到迅速发展。
冯勇、王辉、梁骁等人[4]在研究了大量锂电池的动态性能后,开发出了纯电动汽车电池管理系统(BMS,battery management system)。该系统可以实时检测多个重要参数,同时设计了二阶巴特沃斯低通滤波器,解决了了高频扰动的的问题,降低了系统的成本。
超级电容器可以快速充放电,循环充放电次数可达到几十万次,非常适用于电子装置和系统。刘春娜[5]综述了国内外超级电容器的应用及市场情况,并且对超级电容器的发展前景进行了展望,对它的未来发展非常看好。论文网
盘朝奉、何志刚、张德望、周孔亢[6]等人在电动汽车的储能系统中加入了超级电容器,构建超级电容-蓄电池复合电源系统。经过一系列研究分析、建模仿真和实际测试,证实了这个系统的可行性和优越性,它不但能发挥蓄电池高能量密度的特点和超级电容器高功率密度的特点,而且还能弥补各自的不足,从而提高了车辆的性能,与单一蓄电池电动汽车相比,其能量利用率提高了近17%。
王志福、陈伟、叶辉萍、史建军等人[7]基于MATLAB/Simulink对加装辅助能源--超级电容的电动车辆建立了分析模型。通过仿真结果与实际运行结果的比较,说明该模型的实用性。通过对车辆各方面的性能分析,可以得出装配超级电容能够提高电动车辆的能量利用率,而且还可以对蓄电池组进行保护,增加其使用寿命,提高电动车的续航能力。
王永琛[8]提出了一种电动汽车用锂离子电池与超级电容复合电源及相应的控制系统,该系统还能对制动能量进行回收。作为该系统的主电源,锂离子电池组模块能够提供负载长时间工作所需的能量,还能对超级电容进行充电,使超级电容的电压维持在一定的范围内;超级电容器组模块能够提供负载在短时间内所需的大功率脉冲电流。然后进行了一些了测试验证了该复合电源系统的性能。随后,利用电动机作为负载驱动进一步验证了系统的功能性和实用性。