發(fā)布時間：2017-04-29 22:15

  本文關鍵詞：燃料電池電動汽車動力系統(tǒng)匹配及仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 伴隨著世界環(huán)境污染和能源危機問題的日益凸顯,內燃機汽車在經(jīng)過百年發(fā)展后,雖然在安全、節(jié)能、環(huán)保、舒適和價廉等方面取得了重大的進展,但其不得不面臨石油資源日益枯竭的現(xiàn)狀。據(jù)調查,汽車每年消耗的石油約為90億桶,科學家預言已探明的石油資源將在下個世紀初用完。面臨可持續(xù)發(fā)展,大氣環(huán)保和地球溫室效應的挑戰(zhàn),以及噪聲方面的限制。低排放、無污染的清潔汽車倍受各汽車生產(chǎn)大國的關注。純電動、混合動力汽車應運而生。燃料電池汽車以其接近零排放、能量轉化效率相對較高、噪聲小的等特點,成為了各大汽車公司研究的熱點之一。 本文首先介紹燃料電池汽車的結構及分類。分析各類型的優(yōu)缺點后,選定燃料電池與蓄電池組成的混合動力汽車(FC+B)為研究對象。FC+B型燃料電池汽車可以解決燃料電池系統(tǒng)的動態(tài)相應慢,啟動、急加速和爬陡坡時燃料電池的輸出特性無法滿足車輛的行駛要求的問題。在行駛過程中,蓄電池可以長時間提供足夠的輔助能量,特別在汽車制動能量回收的過程中,回收回饋功率,進而延長系統(tǒng)使用時間,提高汽車動力系統(tǒng)的效率。本文在對燃料電池混合動力汽車驅動系統(tǒng)中的主要部件分別進行比較后,確定了燃料電池、動力電池、電機的類型。針對燃料電池混合動力汽車車用動力源的特性要求進行了質子交換膜燃料電池、驅動電機的試驗研究。試驗結果表明,所選用的部件完全滿足車輛動力性能的要求。同時,為減少氫氣消耗量,采用基于整車需求功率和蓄電池SOC為控制參數(shù)的模糊控制策略。 采用后向仿真方法在Matlab/Simulink軟件平臺上建立整車仿真模型,制定了燃料電池-蓄電池組成的能量源系統(tǒng)的控制策略,以某國產(chǎn)經(jīng)濟型兩廂轎車為原型,利用ADVISOR2002仿真軟件對燃料電池-蓄電池混合動力汽車進行動力系統(tǒng)的仿真分析與參數(shù)匹配。并設定特定的工況進行仿真研究。 仿真結果表明:在特定的仿真工況下,采用模糊控制策略的燃料電池混合動力汽車的動力性能完全滿足起初設定的動力要求,與近幾年國外知名廠家研發(fā)的燃料電池汽車比較,動力性能相近,整車燃料效率得到提高。
【關鍵詞】：燃料電池電動汽車 動力匹配 模糊控制 仿真
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：U469.722
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內外燃料電池電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 國外發(fā)展情況10-14
• 1.2.2 國內發(fā)展情況14-15
• 1.3 燃料電池電動汽車分類及特點分析15-17
• 1.4 本文主要研究內容17-19
• 第二章 燃料電池電動汽車(FCEV)混合能源動力性分析19-46
• 2.1 燃料電池19-35
• 2.1.1 燃料電池工作原理、分類及特性分析19-23
• 2.1.1.1 工作原理19-20
• 2.1.1.2 分類及特性分析20-23
• 2.1.2 國內外車用燃料電池發(fā)展情況23-25
• 2.1.2.1 國外發(fā)展情況23-24
• 2.1.2.2 國內發(fā)展情況24-25
• 2.1.3 質子交換膜燃料電池性能試驗研究25-35
• 2.1.3.1 試驗目的25-26
• 2.1.3.2 試驗設備26-27
• 2.1.3.3 試驗內容27-28
• 2.1.3.4 試驗結果分析28-35
• 2.2 輔助能源及特性分析35-40
• 2.2.1 車用蓄電池分類及對比分析36-38
• 2.2.2 鋰離子電池的特性分析38-40
• 2.3 驅動電機系統(tǒng)及動力性分析40-45
• 2.3.1 驅動電機及其控制器40-42
• 2.3.2 永磁同步電機特性分析42-45
• 2.4 本章小結45-46
• 第三章 燃料電池電動汽車(FCEV)能量管理策略46-55
• 3.1 能量管理策略分析46-47
• 3.2 傳統(tǒng)能量管理策略47-49
• 3.2.1 開關模式控制策略47-48
• 3.2.2 功率跟隨控制策略48-49
• 3.3 模糊控制策略49-54
• 3.3.1 模糊控制策略介紹49-52
• 3.3.2 FCEV模糊控制策略建模52-54
• 3.4 本章小結54-55
• 第四章 燃料電池電動汽車(FCEV)混合動力系統(tǒng)建模及仿真分析55-71
• 4.1 仿真車型混合動力匹配及建模55-63
• 4.1.1 基本車型的選型及建模56-57
• 4.1.2 驅動電機的選型及建模57-60
• 4.1.3 燃料電池的選型及建模60-61
• 4.1.4 鋰離子蓄電池的選型及建模61-62
• 4.1.5 整車傳動系速比的選擇62-63
• 4.2 仿真分析63-66
• 4.2.1 仿真方法63-64
• 4.2.2 仿真軟件ADVISOR介紹64
• 4.2.3 仿真工況64-66
• 4.3 仿真結果分析66-70
• 4.3.1 仿真數(shù)據(jù)分析66-70
• 4.3.2 模糊控制策略與On/Off控制策略仿真對比分析70
• 4.4 本章小結70-71
• 第五章 全文總結及展望71-73
• 5.1 全文總結71
• 5.2 全文展望71-73
• 參考文獻73-76
• 致謝76-77
• 附錄77

【引證文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李奇;質子交換膜燃料電池系統(tǒng)建模及其控制方法研究[D];西南交通大學;2011年

2 趙朝暉;碳納米管負載過渡金屬氮化物的合成及其在氨分解制氫中的催化性能研究[D];華南理工大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 溫雯;車用金屬儲氫系統(tǒng)熱仿真及熱控制策略研究[D];北京交通大學;2011年

2 查正鋼;燃料電池混合動力叉車驅動系統(tǒng)建模與仿真[D];武漢理工大學;2011年

3 陳雪嬌;空冷型質子交換膜燃料電池動態(tài)特性控制與性能測試研究[D];南京理工大學;2012年

4 孫緒旗;氫燃料電池汽車動力系統(tǒng)設計及建模仿真[D];武漢理工大學;2012年

5 徐亞磊;純電動汽車驅動系統(tǒng)選型及仿真研究[D];武漢理工大學;2012年

6 虞銘;燃料電池汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及控制策略初步研究[D];上海交通大學;2012年

7 張霞;基于電機輸出轉矩的電動汽車驅動控制研究[D];西華大學;2012年

8 王憶望;微型電動轎車動力傳動匹配與結構性能優(yōu)化的關鍵技術研究[D];揚州大學;2011年

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本文編號：335710