基于随机载荷功率谱的电动拖拉机复合能量系统研究

摘要：

拖拉机重载作业模式下负载峰值功率和高频功率存在较大随机性,单一电源方案无法有效匹配电动拖拉机负载特性.通过分析拖拉机工况负载势变量功率谱密度和电源放电特性,基于电动拖拉机通过主、辅电源对低、高频功率分流的观点,设计了采用DC-DC转换器并联超级电容器的18.5 kW电动拖拉机复合电源方案,计算了系统参数.以平衡峰值功率和高频载荷控制超级电容器功率流方向为目标,设计了基于逻辑门的双DC-DC模式控制策略.根据负载时频分析需求,构建了基于Haar小波的双通道滤波器组,设计了功率分配控制器.以标准正态分布白噪声为基波,构造拖拉机犁耕、旋耕载荷波动间的互谱函数,建立了负载模拟模块.采用CRUISE/SimulinkAPI动态联合仿真得出:基于功率分配控制的能量管理策略能够将动力电池电功率抑制在载荷波动基频附近,犁耕作业和旋耕作业下其电功率的截止频率分别为2、7 Hz,幅值符合正偏态分布;超级电容器平衡高频载荷,其电功率符合标准正态分布.

关键词：电动拖拉机、复合电源、能量管理、载荷功率谱密度、功率分流

所属期刊栏目：49

分类号：S219.4(农业动力、农村能源)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFD0701002;拖拉机动力系统国家重点实验室开放课题项目SKT2016014;河南省高校科技创新人才支持计划项目18HASTIT026

在线出版日期：2018-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：358-366