能源危機和環(huán)境問題是全世界各國普遍面臨的重要問題,為有效應對能源短缺、環(huán)境破壞的問題,各國都在大力開發(fā)新能源,進行可再生能源在各行各業(yè)的應用研究。而在眾多的新能源中,氫能具有顯著的優(yōu)點:存量巨大、清潔、高效等。燃料電池是一種可將氫能高效轉化為電能的裝置,目前廣泛應用于分布式發(fā)電、交通、軍工、便攜式電源等領域。尤其在交通領域,燃料電池車是一種駕駛習慣類似于傳統(tǒng)燃油車的新能源車輛,具有綠色、高效、便捷的特點。目前,我國在內的各個國家均有燃料電池車的研發(fā)計劃,并有少數(shù)已進入商業(yè)化階段。為更好地掌握燃料電池車的設計、開發(fā)、集成等方面的技術,本文針對一款市面常見的觀光車進行動力系統(tǒng)的設計改造。自行完成了小型燃料電池車的參數(shù)匹配工作,設計搭建了小車的電氣系統(tǒng)、基于STM32單片機的控制系統(tǒng)和基于Labview的監(jiān)控系統(tǒng)。本文還對動力源進行了重要參數(shù)測定,包括燃料電池效率、氫耗、鋰電池充放電內阻、電壓特性和效率特性等。最終,本文設計研制完成了一輛小型燃料電池車樣機。對于燃料電池車而言,其能量管理方法是決定車輛性能的關鍵因素,會影響車輛的氫耗性能、動力源耐久性、效率等諸多方面。本文首先從工程實用性角度... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

小型燃料電池車外觀車輛的布局結構如圖3-8所示，車輛共有三排座椅，分別為駕駛區(qū)、鋰電池艙

圖 3-8 車輛總體布置平面圖3.2.2 車輛參數(shù)匹配與傳統(tǒng)的車輛不同，由于小車采用的是混合動力系統(tǒng)，因此各動力源間存在功率分配等問題。為了使小車性能達到預期目標，需要進行動力系統(tǒng)的參數(shù)匹配并對燃料電池和鋰電池進行選型，從而得到一個較優(yōu)的設計方案。下面將進行具體的分析計算。首先明確小車的設計指標：最高時速 30km/h；最大爬坡能力 25%；整備質量1320kg；載重 12 人；最大加速度 0.8m/s2。然后搭建車輛動力學模型，如下圖所示：

鋰電池充電效率特性曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]國內外氫燃料電池汽車發(fā)展狀況與未來展望[J]. 儲鑫,周勁松,劉東華,周康寧.  汽車實用技術. 2019(04)
[2]我國氫能發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望[J]. 劉堅,鐘財富.  中國能源. 2019(02)
[3]一種改進型鋰離子電池SOC估算方法[J]. 史永勝,史祿培,魏浩,于淼杰.  電子器件. 2019(01)
[4]基于龐特里亞金極小值原理滿意優(yōu)化的燃料電池混合動力系統(tǒng)分層能量管理方法[J]. 孟翔,李奇,陳維榮,張國瑞.  中國電機工程學報. 2019(03)
[5]美好生活的綠色承諾:人與自然和諧共生[J]. 徐磊,曹孟勤.  哈爾濱工業(yè)大學學報(社會科學版). 2019(01)
[6]燃料電池汽車研究現(xiàn)狀與動力總成方案解析[J]. 攸連慶,李巖,邢濤.  汽車與配件. 2019(01)
[7]氫燃料電池汽車發(fā)展趨勢分析[J]. 郜昊強,宋業(yè)建.  汽車零部件. 2018(12)
[8]國內氫燃料電池汽車產業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 袁中,周定華,陳大華.  時代汽車. 2018(12)
[9]基于運行模式和動態(tài)混合度的燃料電池混合動力有軌電車等效氫耗最小化能量管理方法研究[J]. 張國瑞,李奇,韓瑩,孟翔,陳維榮.  中國電機工程學報. 2018(23)
[10]汽車氫燃料電池相關技術研究[J]. 陽逍.  時代汽車. 2018(11)

博士論文
[1]能源與環(huán)境約束下的中國經濟增長：理論探討與經驗研究[D]. 牛曉耕.遼寧大學 2016
[2]PEMFC混合動力叉車能量管理策略及應用研究[D]. 游志宇.西南交通大學 2015
[3]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學 2014
[4]基于PEMFC的現(xiàn)代有軌電車混合動力系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 彭飛.西南交通大學 2014
[5]質子交換膜燃料電池系統(tǒng)建模及其控制方法研究[D]. 李奇.西南交通大學 2011

碩士論文
[1]地鐵列車蓄電池牽引系統(tǒng)設計與研究[D]. 徐廣濼.華東交通大學 2018
[2]基于機理模型的鋰離子電池電化學行為及優(yōu)化研究[D]. 鄭繼利.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]燃料電池汽車驅動系統(tǒng)的新型調制策略研究[D]. 潘宇.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[4]機車用燃料電池混合動力縮比系統(tǒng)設計[D]. 洪志湖.西南交通大學 2018
[5]燃料電池多旋翼無人機混合動力系統(tǒng)設計[D]. 張志祥.浙江大學 2018
[6]基于觀測器的燃料電池氫氣供給控制[D]. 吳中樂.浙江大學 2018
[7]氫燃料電池汽車發(fā)展策略研究[D]. 徐希曦.北京郵電大學 2017
[8]空冷燃料電池/鋰電池混合動力系統(tǒng)設計[D]. 劉濤.西南交通大學 2017
[9]多模塊燃料電池混合動力系統(tǒng)功率分配研究[D]. 尹章文.武漢理工大學 2017
[10]車載燃料電池混合動力系統(tǒng)設計與能量管理[D]. 曹楠.西南交通大學 2017



本文編號：3226172