1. 研究目的与意义（文献综述）

随着全球经济的飞速发展，石油作为主要的能源物质，其消费量在全球范围内不断持续增长，不可再生的石油资源已经显得日渐紧张。与此同时，石油作为燃料燃烧排放出大量的有害物质污染空气，破坏生态环境，损害人体健康。因此，现在我们正面临着能源危机和环境污染的双重压力。

近十几年我国汽车行业的蓬勃发展，汽车数量逐年增多，使得我国的原油消耗量不断增加，2015年12月我国原油进口量再创历史新高，达到3319万吨，我国对进口原油的依存度已经危及到国家经济的正常发展和社会安全。同时因汽车尾气排放造成的环境污染问题也越来越严峻：温室效应，全国范围内的大面积雾霾等等。为了解决这些问题，寻找新的清洁可再生能源替代石油作为汽车动力已经成为必然的趋势。新能源汽车的发展也越来越得到了政府和企业的重视。其中用电力作为能源动力的电动汽车成为了目前汽车行业领域的研究热点。

尽管美国的特斯拉models还存在某些技术问题还没能完全解决，可是300多的纯电动马力，500公里的续航里程，250km/h的最高速度[1]，特斯拉的诞生无疑给电动汽车的发展打了一支强心剂。

2. 研究的基本内容与方案

研究设计车用超级电容器模块主要包括以下几个方面：

（1）锂电池的工作原理和输出特性、超级电容器等效模型和模型参数的识别，完成模型参数[5].(2)确定超级电容器组电压均衡系统，采用dc/dc变换器法，完成电压均衡系统硬件电路的总体设计[6].（3）超级电容器端dc/dc控制器的设计[7]。（4）根据所设计的结构分析电动汽车电机与复合电源系统的功率关系以及复合电源内部在各工作模式下的功率关系，设计复合电源系统主电路。[3](5)通过采集的电池电流、电压、温度等参数，利用电流积分法和开路电压法完成对超级电容器soc的估算[8]。(6)在分析车辆传统制动系统的工作原理及其运动过程中能量的转移规律基础上，提出了利用发电机的电磁反作用力辅助刹车，同时再生电能的方案。另外在分析电动机用直流无刷电机工作原理的基础上，提出了利用驱动电机逆过程工作于发电机状态再生制动能量，并采用超级电容器高速高效回收再利用的方案。[9-11]（7）动力系统参数匹配设计：根据电动轿车的动力性能指标，结合道路行驶循环工况，从能量和功率两个角度实现系统各参数的合理匹配[12]。

电动车的工作模式包括：启动、加速、爬坡、巡航和制动。在电动车启动、爬坡或加速时，需要超级电容器来实现为电动机提供短时间的大功率；在电动车制动时，需要超级电容器实现回收储存制动能量的功能[3]。

3. 研究计划与安排

第一周：方案构思、文献检索、完成开题报告。并提交文献检索、开题报告。

第二、三周：外文翻译、资料再收集。并提交外文翻译。

第四至六周：设计计算、草图绘制。并提交设计计算草稿、草图。

4. 参考文献（12篇以上）

1.王永琛.锂离子电池与超级电容复合电源及其控制系统的研究.[D]苏州：苏州大学凝聚态物理系，2014.02

2崔胜民，韩家军.新能源汽车概论[M].北京：北京大学出版社，2011：63，104-106

3.王儒.微型电动车复合电源能量管理系统研究.[D]山东：山东理工大学运载工具运用工程系，2014

4.吴憩棠.超级电容器和蓄电池混合动力电动车新技术[J].汽车与配件，2007.53

5.高铮.超级电容-蓄电池混合蓄能系统应用研究.[D]天津：天津大学机械制造及其自动化，2014

6.邓欢欢.超级电容器电源模块电压均衡技术及结构参数设计的研究.[D]武汉：华中科技大学高电压与绝缘技术系，2008

7.张宁.超级电容器电压均衡系统的研究.[D]大连：大连理工大学电机与电气系，2011

8.艾贤策.车用锂离子超级电容器性能研究及管理系统设计.[D]上海：上海交通大学机械与动力工程学院，2013

9.郭梁.电动车辆制动能量的再生回收利用系统的设计开发.[D]广西：广西大学计算机技术系，2011

10.王新彦，糜鹏.电动车制动能量回馈下超级电容器的储能特性[J]，机械设计与研究，2014.01

11.周孔亢，陈燎.基于复合电源恒流控制的电动车再生制动系统[J].机械工程报，2013.20

12.樊宇.电动汽车复合电源系统功率分配策略研究.[D]大连：大连理工大学电机与电器系，2014

13.B.Frenzel, P.Kurzweil.Electromobilityconceptforracingcarsbasedonlithium-ionbatteriesandsupercapacitors[J].Jounal of Power Source，2011.12

14.LuRengui,ZhuChunbo,KongZhiguo,ShiXiaoning,WangQi.Anequilibriummanagementsystemforsuper-capacitormodulesbasedonbuck-boostconvertors[J].High Techonology Letters，2007.09

15.ZHANGChen,CHENJie.Applicationdesignofsupercapacitorusedinvehicles[J].ChineseJournalofPowerSources，2006.09

16.ZHENGLi-hui,ZHAOZhi-gang.ResearchonPowerDistributionStrategyforBladeElectricVehicleBasedonFuzzyControlTheory[J].MechanicalResearchApplication，2015.04

17.MaGuoqing;RenGuizhou.Novelregenerativebrakingmethodforelectriccitybus[J].JournalofHuazhongUniversityofScienceandTechnology，2015.07

18.DONGZhao;ZHANGWeiwei.TheDesignofElectricVehicleHybridPowerSystem[J].ChineseJournalofElectronDevices，2015.03