輕軌車輛用多堆燃料電池發(fā)電系統(tǒng)建模及控制方法
發(fā)布時間：2021-08-01 04:27
伴隨經(jīng)濟的飛速增長和各國經(jīng)濟的快速崛起,環(huán)境污染日趨嚴重、能源的損耗日益增大、化石成本資源更是日漸枯竭,各國正在著力開發(fā)清潔能源和可再生能源。在眾多新能源中,氫能是一種清潔、安全、可持續(xù)、高效的新能源,被認為是21世紀最有發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础，F(xiàn)代有軌電車、輕軌車、動車組等軌道交通車輛具有安全、可靠、環(huán)保等優(yōu)點,作為中低運量的運輸方式被廣泛使用,將大功率燃料電池發(fā)電系統(tǒng)應用于車輛是一種新的突破。本文主要研究輕軌車輛用多堆燃料電池發(fā)電系統(tǒng)建模及控制方法,主要工作如下:1、通過研究多堆燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的多種拓撲結(jié)構(gòu),分析比較各種拓撲的優(yōu)點和缺點,結(jié)合輕軌車輛實際運行工況下的需求特性,確定多堆燃料電池并聯(lián)組成燃料電池集群發(fā)電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu),可有效增加燃料電池功率等級。2、基于NiQor變換器模塊,進行單堆燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的設計。實現(xiàn)了輸入電壓在大范圍變化時輸出電壓的穩(wěn)定、升壓能力顯著、并且具有快速響應能力以及輸入電流紋波較小的特點。根據(jù)多堆燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu),基于Matlab/Simulink仿真平臺,建立燃料電池電堆模型、單向DC/DC變換器模型、電子負載模型及控制策略模型,分析多堆...
【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)】：68 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
燃料電池反應原理圖
西南交通大學碩士研究生學位論文 /DC 變換器控制電路，采用 STM32F103VE 芯片作為電路的核制時鐘、ADC 通道、DAC 通道、LED 燈、異步通信、液晶顯控制板更加便捷，控制電路中設置以下電路模塊：模擬信號到數(shù)字信號到模擬信號轉(zhuǎn)換的接口、穩(wěn)壓電源電路、繼電器驅(qū)動LED 燈的調(diào)試電路和程序燒錄串口。為本文提出的直流變換器的拓撲結(jié)構(gòu)：
西南交通大學碩士研究生學位論文 電壓。電流傳感器 C004 和電流傳感器 C005 使用量程為 100A 霍爾電過電流傳感器將 0~100A 電流按比例變換為 3.23V~4V 的電壓信號�？芈� C007 為控制信號電壓跟隨電路。TFT 液晶電路 C010、LED 狀態(tài)指JTAG 程序燒錄接口 C014、反饋信號接口 C008、控制信號接口 C00932 控制芯片相應引腳連接。穩(wěn)壓電源電路 C013 其輸入電壓范圍為 14源電壓分為 3 類：給 STM32 主控芯片供電采用 3.3V 電源；給電流傳感隨電路中的運放芯片供電采用5V電源；給繼電器驅(qū)動電路供電采用12 變換器電路和控制電路中的反饋信號接口電路 C006 與反饋信號接控制信號接口電路 C007 與控制信號接口電路 C009 之間直接通過導線單向輸入電壓范圍為 9V~60V，輸出電壓范圍為 0V~60V，變換器的極。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]軌道交通用多堆燃料電池發(fā)電系統(tǒng)拓撲及系統(tǒng)控制與檢測方法綜述及展望[J]. 陳維榮,朱亞男,李奇,鄧惠文,洪志湖. 中國電機工程學報. 2018(23)
[2]新型雙鈣鈦礦基對稱固體氧化物燃料電池的制備及性能[J]. 陳永紅,楊洋,楊雪,田冬,盧肖永,丁巖芝,林彬. 硅酸鹽學報. 2017(11)
[3]燃料電池在移動通信基站的應用淺析[J]. 徐韶清,張林沖. 現(xiàn)代信息科技. 2017(02)
[4]適用于PEMFC系統(tǒng)過氧化估計的HOSM觀測器研究[J]. 鄧惠文,李奇,陳維榮. 中國電機工程學報. 2017(17)
[5]汲取液對正滲透微生物燃料電池處理垃圾滲濾液的影響[J]. 黃麗,黃滿紅,陳亮,黃建樂,蔡騰. 環(huán)境科學學報. 2017(10)
[6]燃料電池混合動力有軌電車動力性分析與設計[J]. 陳維榮,張國瑞,孟翔,卜慶元,李奇. 西南交通大學學報. 2017(01)
[7]PEMFC發(fā)電系統(tǒng)FFRLS在線辨識和實時最優(yōu)溫度廣義預測控制方法[J]. 尹良震,李奇,洪志湖,韓瑩,陳維榮. 中國電機工程學報. 2017(11)
[8]非接觸供電技術(shù)及其在軌道交通上的應用[J]. 文艷暉,楊鑫,龍志強,黃號凱. 機車電傳動. 2016(06)
[9]典型燃料電池轎車動力系統(tǒng)的關鍵技術(shù)[J]. 方川,徐梁飛,李建秋,歐陽明高. 汽車安全與節(jié)能學報. 2016(02)
[10]燃料電池混合動力有軌電車動力系統(tǒng)設計[J]. 陳維榮,卜慶元,劉志祥,李奇,孫幫成,李明. 西南交通大學學報. 2016(03)
碩士論文
[1]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
[2]基于車載儲能的輕軌車輛聯(lián)合供電系統(tǒng)研究[D]. 王似玉.北京交通大學 2015
本文編號：3314814
【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)】：68 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
燃料電池反應原理圖
西南交通大學碩士研究生學位論文 /DC 變換器控制電路，采用 STM32F103VE 芯片作為電路的核制時鐘、ADC 通道、DAC 通道、LED 燈、異步通信、液晶顯控制板更加便捷，控制電路中設置以下電路模塊：模擬信號到數(shù)字信號到模擬信號轉(zhuǎn)換的接口、穩(wěn)壓電源電路、繼電器驅(qū)動LED 燈的調(diào)試電路和程序燒錄串口。為本文提出的直流變換器的拓撲結(jié)構(gòu)：
西南交通大學碩士研究生學位論文 電壓。電流傳感器 C004 和電流傳感器 C005 使用量程為 100A 霍爾電過電流傳感器將 0~100A 電流按比例變換為 3.23V~4V 的電壓信號�？芈� C007 為控制信號電壓跟隨電路。TFT 液晶電路 C010、LED 狀態(tài)指JTAG 程序燒錄接口 C014、反饋信號接口 C008、控制信號接口 C00932 控制芯片相應引腳連接。穩(wěn)壓電源電路 C013 其輸入電壓范圍為 14源電壓分為 3 類：給 STM32 主控芯片供電采用 3.3V 電源；給電流傳感隨電路中的運放芯片供電采用5V電源；給繼電器驅(qū)動電路供電采用12 變換器電路和控制電路中的反饋信號接口電路 C006 與反饋信號接控制信號接口電路 C007 與控制信號接口電路 C009 之間直接通過導線單向輸入電壓范圍為 9V~60V，輸出電壓范圍為 0V~60V，變換器的極。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]軌道交通用多堆燃料電池發(fā)電系統(tǒng)拓撲及系統(tǒng)控制與檢測方法綜述及展望[J]. 陳維榮,朱亞男,李奇,鄧惠文,洪志湖. 中國電機工程學報. 2018(23)
[2]新型雙鈣鈦礦基對稱固體氧化物燃料電池的制備及性能[J]. 陳永紅,楊洋,楊雪,田冬,盧肖永,丁巖芝,林彬. 硅酸鹽學報. 2017(11)
[3]燃料電池在移動通信基站的應用淺析[J]. 徐韶清,張林沖. 現(xiàn)代信息科技. 2017(02)
[4]適用于PEMFC系統(tǒng)過氧化估計的HOSM觀測器研究[J]. 鄧惠文,李奇,陳維榮. 中國電機工程學報. 2017(17)
[5]汲取液對正滲透微生物燃料電池處理垃圾滲濾液的影響[J]. 黃麗,黃滿紅,陳亮,黃建樂,蔡騰. 環(huán)境科學學報. 2017(10)
[6]燃料電池混合動力有軌電車動力性分析與設計[J]. 陳維榮,張國瑞,孟翔,卜慶元,李奇. 西南交通大學學報. 2017(01)
[7]PEMFC發(fā)電系統(tǒng)FFRLS在線辨識和實時最優(yōu)溫度廣義預測控制方法[J]. 尹良震,李奇,洪志湖,韓瑩,陳維榮. 中國電機工程學報. 2017(11)
[8]非接觸供電技術(shù)及其在軌道交通上的應用[J]. 文艷暉,楊鑫,龍志強,黃號凱. 機車電傳動. 2016(06)
[9]典型燃料電池轎車動力系統(tǒng)的關鍵技術(shù)[J]. 方川,徐梁飛,李建秋,歐陽明高. 汽車安全與節(jié)能學報. 2016(02)
[10]燃料電池混合動力有軌電車動力系統(tǒng)設計[J]. 陳維榮,卜慶元,劉志祥,李奇,孫幫成,李明. 西南交通大學學報. 2016(03)
碩士論文
[1]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
[2]基于車載儲能的輕軌車輛聯(lián)合供電系統(tǒng)研究[D]. 王似玉.北京交通大學 2015
本文編號：3314814
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