燃料電池電動汽車能量管理策略和動力電池優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-06-17 05:07
隨著環(huán)境污染的日益嚴重和能源危機的加劇,發(fā)展新能源汽車是解決此問題的重要舉措。而燃料電池電動汽車具有零排放、能量轉(zhuǎn)換效率高、燃料來源多樣等優(yōu)勢,被認為是實現(xiàn)未來汽車可持續(xù)發(fā)展的重要方向之一。由于燃料電池電動汽車由多種能源供電,因此能量管理策略在燃料電池電動汽車中起著關(guān)鍵作用,它能直接影響能量源的工作點,延長部件的使用壽命,提高汽車經(jīng)濟性等。同時,能量管理策略的設(shè)計與動力電池容量的優(yōu)化具有高度耦合性,且兩者共同影響系統(tǒng)的燃料經(jīng)濟性,這給燃料電池電動汽車的優(yōu)化控制帶來了一定的挑戰(zhàn)。本文以東風汽車公司X37燃料電池電動汽車為研究對象,以最小化系統(tǒng)耗氫量為優(yōu)化目標,對燃料電池電動汽車能量管理策略和動力電池優(yōu)化展開研究。首先,分析了現(xiàn)有燃料電池電動汽車拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,選擇燃料電池與動力電池混合的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上對燃料電池電動汽車動力系統(tǒng)進行了建模。考慮了車輛輔助功率的需求,在MATLAB中建立了各部件的數(shù)學(xué)模型。其中,燃料電池耗氫量和驅(qū)動電機效率等復(fù)雜非線性模型采用MAP形式進行描述,動力電池的模型為荷電狀態(tài)和輸出功率的一階動態(tài)系統(tǒng)。其次,以最小化系統(tǒng)耗氫量為目標,分別運用雙循環(huán)動態(tài)規(guī)...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電機系統(tǒng)效率圖
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文 耗氫量與功率的關(guān)系如圖 2.6 所示。當燃料電池工作點位于低功率區(qū)域時,附件的功率損耗非常低,并且電堆電流非常小。根據(jù)燃料電池的極化特性,燃料電池的電化學(xué)反應(yīng)效率較高,因此本文設(shè)定燃料電池在低功率區(qū)域也保持較高的效率。
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文18其中chaR和disR分別代表動力電池充電內(nèi)阻和放電內(nèi)阻,這兩者與SOC的關(guān)系如圖2.8所示。圖2.8動力電池內(nèi)阻表2.3動力電池系統(tǒng)主要參數(shù)參數(shù)符號數(shù)值單位串并聯(lián)個數(shù)—96串3并—單體質(zhì)量bm0.275kg總質(zhì)量0m38kg電池容量E2.1kWh標稱電壓b,nomU350V最大功率b,maxP70kW最小功率b,minP-70kW最大SOCmaxSOC0.8—最小SOCminSOC0.3—平均功率b,ave0.9—
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于動態(tài)規(guī)劃的混合動力有軌電車能量管理方法[J]. 陳維榮,胡斌彬,李奇,燕雨,孟翔. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2020(05)
[2]基于動態(tài)規(guī)劃算法的增程式電動汽車能量管理策略優(yōu)化[J]. 席利賀,張欣,耿聰,薛奇成. 交通運輸工程學(xué)報. 2018(03)
[3]超大城市居民對純電動汽車的認知因素與購買意愿[J]. 章嵐,胡磊,孫茂華,曹冠英. 上海城市管理. 2017(04)
碩士論文
[1]電-電混合燃料電池汽車動力系統(tǒng)設(shè)計及能量管理研究[D]. 王騫.華中科技大學(xué) 2019
[2]基于功率需求預(yù)測的燃料電池汽車能量管理自適應(yīng)控制策略研究[D]. 應(yīng)天杏.上海交通大學(xué) 2018
[3]燃料電池城市客車動力系統(tǒng)設(shè)計與能量管理策略研究[D]. 周凱.貴州大學(xué) 2018
[4]車載燃料電池混合動力系統(tǒng)設(shè)計與能量管理[D]. 曹楠.西南交通大學(xué) 2017
[5]并聯(lián)式混合動力公交車及其冷卻系統(tǒng)性能仿真研究[D]. 何成立.山東大學(xué) 2012
本文編號:3234533
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電機系統(tǒng)效率圖
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文 耗氫量與功率的關(guān)系如圖 2.6 所示。當燃料電池工作點位于低功率區(qū)域時,附件的功率損耗非常低,并且電堆電流非常小。根據(jù)燃料電池的極化特性,燃料電池的電化學(xué)反應(yīng)效率較高,因此本文設(shè)定燃料電池在低功率區(qū)域也保持較高的效率。
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文18其中chaR和disR分別代表動力電池充電內(nèi)阻和放電內(nèi)阻,這兩者與SOC的關(guān)系如圖2.8所示。圖2.8動力電池內(nèi)阻表2.3動力電池系統(tǒng)主要參數(shù)參數(shù)符號數(shù)值單位串并聯(lián)個數(shù)—96串3并—單體質(zhì)量bm0.275kg總質(zhì)量0m38kg電池容量E2.1kWh標稱電壓b,nomU350V最大功率b,maxP70kW最小功率b,minP-70kW最大SOCmaxSOC0.8—最小SOCminSOC0.3—平均功率b,ave0.9—
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于動態(tài)規(guī)劃的混合動力有軌電車能量管理方法[J]. 陳維榮,胡斌彬,李奇,燕雨,孟翔. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2020(05)
[2]基于動態(tài)規(guī)劃算法的增程式電動汽車能量管理策略優(yōu)化[J]. 席利賀,張欣,耿聰,薛奇成. 交通運輸工程學(xué)報. 2018(03)
[3]超大城市居民對純電動汽車的認知因素與購買意愿[J]. 章嵐,胡磊,孫茂華,曹冠英. 上海城市管理. 2017(04)
碩士論文
[1]電-電混合燃料電池汽車動力系統(tǒng)設(shè)計及能量管理研究[D]. 王騫.華中科技大學(xué) 2019
[2]基于功率需求預(yù)測的燃料電池汽車能量管理自適應(yīng)控制策略研究[D]. 應(yīng)天杏.上海交通大學(xué) 2018
[3]燃料電池城市客車動力系統(tǒng)設(shè)計與能量管理策略研究[D]. 周凱.貴州大學(xué) 2018
[4]車載燃料電池混合動力系統(tǒng)設(shè)計與能量管理[D]. 曹楠.西南交通大學(xué) 2017
[5]并聯(lián)式混合動力公交車及其冷卻系統(tǒng)性能仿真研究[D]. 何成立.山東大學(xué) 2012
本文編號:3234533
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