本文關(guān)鍵詞：燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)及其能量管理研究

  更多相關(guān)文章： 燃料電池 混合動(dòng)力系統(tǒng) 多端口DC-DC變換器 能量管理

【摘要】：隨著全世界汽車的廣泛應(yīng)用,汽車保有量持續(xù)增長(zhǎng)引起的石油資源消耗遞增和環(huán)境污染問題亟待解決,以環(huán)保節(jié)能為終極目標(biāo)的燃料電池電動(dòng)汽車開始備受矚目。由于燃料電池輸出特性偏軟、動(dòng)態(tài)響應(yīng)差、不能回收制動(dòng)能量等缺點(diǎn),通常與超級(jí)電容或蓄電池等輔助能源混合使用。因此混合動(dòng)力系統(tǒng)研究已成為燃料電池電動(dòng)汽車研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。論文主要研究工作概括如下:首先,比較目前三種混合動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),論述了蓄電池和超級(jí)電容共同協(xié)調(diào)燃料電池提供車輛能量的必要性。設(shè)計(jì)一種適用于混合動(dòng)力系統(tǒng)的三輸入DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),采用脈沖單元和緩沖單元組合的方法構(gòu)建一種新型三端口變換器,替代傳統(tǒng)的多個(gè)單輸入變換器作為輔助能源連接于直流母線的中間環(huán)節(jié),簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。與燃料電池系統(tǒng)并聯(lián)于直流母線,構(gòu)成本文混合動(dòng)力系統(tǒng)中使用的三輸入DC-DC變換器,詳細(xì)分析不同路況下混合動(dòng)力系統(tǒng)工作模式。其次,依據(jù)文中車輛動(dòng)力性要求確定動(dòng)力源總功率。改變混合度和?系數(shù)調(diào)節(jié)動(dòng)力源總功率在三個(gè)能量源間分配比例的分別進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),統(tǒng)計(jì)分析不同分配方案下車輛動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性仿真結(jié)果,確定最優(yōu)混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力源功率分配方案。最后,目前能量管理策略較少考慮頻繁變化功率對(duì)燃料電池和蓄電池的沖擊。本文將小波變換與模糊邏輯應(yīng)用于混合動(dòng)力系統(tǒng)能量管理策略中,對(duì)系統(tǒng)中能量流動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。能量管理策略采用小波變換對(duì)負(fù)載功率需求信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,依據(jù)變化頻率劃分功率需求信號(hào)進(jìn)行能量分配,不僅滿足車輛負(fù)載所需功率,而且減免需求功率瞬態(tài)變化對(duì)燃料電池和蓄電池的不良影響�；谀：刂茖�(duì)系統(tǒng)中能量進(jìn)行管理,通過對(duì)蓄電池、超級(jí)電容充放電合理有效的管理,確保蓄電池和超級(jí)電容SOC值在設(shè)定的范圍,改善系統(tǒng)性能,延長(zhǎng)燃料電池、蓄電池使用壽命,減少燃料消耗。在Matlab/Simulink中建立系統(tǒng)仿真模型,驗(yàn)證該能量管理策略的正確性和有效性。制作實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證混合動(dòng)力系統(tǒng)中三輸入DC-DC變換器在車輛不同工作模式下工作狀態(tài)切換的可行性和理論分析的正確性。
【關(guān)鍵詞】：燃料電池 混合動(dòng)力系統(tǒng) 多端口DC-DC變換器 能量管理
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U469.7;TM911.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)能量管理策略研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 混合動(dòng)力汽車的主要技術(shù)15-16
• 1.4 研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-38
• 2.1 燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2 燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)能量源19-26
• 2.2.1 燃料電池19-22
• 2.2.2 超級(jí)電容22-24
• 2.2.3 蓄電池24-26
• 2.3 混合動(dòng)力系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)26-29
• 2.4 峰值功率系統(tǒng)研究29-37
• 2.4.1 多端口DC-DC變換器的構(gòu)成29-31
• 2.4.2 三端口DC-DC變換器的工作原理31-37
• 2.5 小結(jié)37-38
• 第3章 燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配38-48
• 3.1 燃料電池汽車性能要求38
• 3.2 車輛受力分析38-40
• 3.3 燃料電池汽車動(dòng)力性分析40-42
• 3.4 燃料電池汽車動(dòng)力源功率設(shè)計(jì)要求42-44
• 3.5 基于混合度的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配44-47
• 3.6 小結(jié)47-48
• 第4章 燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)能量管理策略48-77
• 4.1 能量管理的必要性和目標(biāo)48-49
• 4.2 基于小波變換和模糊控制的能量管理策略49-57
• 4.2.1 小波變換50-53
• 4.2.2 模糊控制53-57
• 4.3 系統(tǒng)仿真57-70
• 4.4 三輸入DC-DC變換器硬件實(shí)驗(yàn)70-76
• 4.4.1 三輸入DC-DC變換器主電路參數(shù)設(shè)計(jì)70-71
• 4.4.2 控制電路設(shè)計(jì)71-73
• 4.4.3 硬件實(shí)驗(yàn)結(jié)果73-76
• 4.5 結(jié)論76-77
• 第5章 總結(jié)與展望77-79
• 5.1 本論文工作總結(jié)77-78
• 5.2 工作展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 致謝82-83
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 金振華;歐陽明高;盧青春;高大威;;燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化控制策略[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期

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本文編號(hào)：530775