汪亚飞 田国富 刘忠旭 郑春花

1(沈阳工业大学 沈阳 110870)

2(中国科学院深圳先进技术研究院 深圳 518055)

1 引 言

在纯电动车领域，虽然对单一的储能单元研究方面已经十分成熟，但各个储能单元都具有本身不可避免的缺陷。其中，锂电池比功率较低、循环寿命较短、充电时间长、低温启动性能差；超级电容比能量参数方面处于明显劣势，能量储存与锂电池相比差距较大[1-2]。现阶段仍没有单一的储能单元能够完全满足纯电动汽车行驶时对比能量、比功率与较长使用周期等要求。针对现阶段电动汽车单一储能单元存在的不足，采用两种储能单元组合(其中一种具有较高的比能量作为主输出，另一种具有较高的比功率，具有瞬时响应能力)构成复合储能系统是解决上述问题的有效途径之一。因此，将高比能量的锂电池与高比功率的超级电容搭配，辅之以优秀的能量管理策略，选择合适的拓扑结构，可完全解决上述问题。

现阶段国内外对纯电动汽车储能系统的研究层出不穷。在对复合储能系统拓扑结构的研究中，存在被动式、半主动式与主动式 3 种拓扑结构。研究表明，不使用双向直流变换器(即双向 DC/DC 变换器)的被动式拓扑结构性能较差，使用两个双向 DC/DC 的主动式拓扑结构效果最好，但成本高、效率低、控制复杂[3]。因此，使用一个双向 DC/DC 变换器的半主动式拓扑结构既可保证功率合理分配，又能节约成本，控制过程也更加清晰，常作为复合储能系统拓扑结构的主要选择[4]。……