全功率燃料電池汽車憑借著優(yōu)異的能源與環(huán)保性能、良好的市場前景以及國家政策支持等優(yōu)勢已成為當(dāng)下研究熱點(diǎn)。已有燃料電池汽車參數(shù)匹配研究多針對能量混合型和功率混合型燃料電池汽車展開,對全功率燃料電池汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配研究較少。此外,燃料電池因沒有卡諾循環(huán)的限制而獲得較高的能量轉(zhuǎn)換效率,進(jìn)而使整車獲得較好的經(jīng)濟(jì)性,但如何通過優(yōu)化動力系統(tǒng)設(shè)計和改進(jìn)能量管理策略等方法進(jìn)一步提升整車經(jīng)濟(jì)性仍然是自主研發(fā)過程中亟待解決的問題。鑒于上述分析,本文以全功率燃料電池汽車為研究對象,對其動力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計與能量管理兩方面研究。首先,基于動力性設(shè)計指標(biāo)及已有匹配理論,提出針對全功率燃料電池汽車動力系統(tǒng)的參數(shù)匹配方法,并通過對典型全功率燃料電池汽車豐田Mirai的正向匹配,驗證所提方法的合理性。同時借助Advisor仿真軟件進(jìn)一步驗證匹配所得參數(shù)的合理性。所提匹配方法較好地發(fā)展了全功率燃料電池汽車匹配理論,對其動力系統(tǒng)集成設(shè)計具有一定借鑒意義。第二,基于經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)要求,對全功率燃料電池汽車動力系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能分析并給出優(yōu)化設(shè)計方法。文中基于提出的理論氫耗模型進(jìn)行燃料電池效率、驅(qū)動電機(jī)效率、滾動阻力系數(shù)、整備質(zhì)量、... 

【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

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

整車參數(shù)設(shè)定界面

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文74本次采用Isight與Matlab進(jìn)行聯(lián)合仿真優(yōu)化，優(yōu)化模型見圖4.26。觀察圖4.26可知，優(yōu)化過程為一個迭代尋優(yōu)過程，其每一次循環(huán)為一次尋優(yōu)。最終選取多次尋優(yōu)的最優(yōu)值為最終的最優(yōu)值。圖4.26優(yōu)化模型下面簡述該聯(lián)合仿真模型中各模塊的功能。Optimization1模塊可選擇尋優(yōu)算法并設(shè)置所選尋優(yōu)算法的參數(shù)，此外還可設(shè)置優(yōu)化變量的約束及優(yōu)化目標(biāo)。其功能為根據(jù)優(yōu)化算法給出下一次仿真的優(yōu)化變量的取值。由于Optimization1模塊給出的優(yōu)化變量的實數(shù)值有效位數(shù)較多，為解決計算過程的數(shù)據(jù)溢出問題，模型中加入Calculator模塊，該模塊功能為對所接受的數(shù)值保留所需的有效位數(shù)。Simcode模塊可接受Calculator模塊傳入的待優(yōu)化變量的值，并將其替換原m文件中的值。同時，Simcode模塊可通過批處理文件調(diào)用Matlab并運(yùn)行相應(yīng)m文件，這里的m文件又可調(diào)用Simulink模型并將其運(yùn)行后的結(jié)果保存到指定的文件中。最終Simcode模塊將結(jié)果（此處為氫耗）傳入Optimization1模塊，Optimization1模塊再根據(jù)結(jié)果生成新一組優(yōu)化變量的值。至此，為一次優(yōu)化過程。本章重點(diǎn)闡述理論及方法，具體優(yōu)化結(jié)果將在下一章詳述。4.6本章小結(jié)本章首先開發(fā)適用于能量管理策略開發(fā)的整車模型及駕駛員模型，其后通過多控制策略對比分析確定了所要開發(fā)的控制策略為功率跟隨策略。然后，通過分析功率跟隨控制策略的不足提出基于模糊修正的功率跟隨策略。最后，為進(jìn)一步提升整車經(jīng)濟(jì)性和能量管理策略的工況適應(yīng)性開發(fā)了基于LVQ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工況識別模塊，并借助Isight軟件，采用多島遺傳算法在不同種類工況下對所選關(guān)鍵控制參數(shù)進(jìn)行

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于模糊邏輯控制的燃料電池汽車能量管理控制策略研究[J]. 王騫,李頂根,苗華春.  汽車工程. 2019(12)
[2]基于多島遺傳算法的功率分流式雙�；旌蟿恿蛙噮�(shù)優(yōu)化[J]. 曾小華,王振偉,宋大鳳,陳琴琴,楊南南.  機(jī)械工程學(xué)報. 2020(02)
[3]燃料電池有軌電車能量管理Pareto多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 張晗,楊繼斌,張繼業(yè),宋鵬云,徐曉惠.  自動化學(xué)報. 2019(12)
[4]基于燃料電池電動汽車的能量管理控制策略研究[J]. 聶彥鑫,黃東越,鄭志強(qiáng),李濤.  機(jī)電一體化. 2019(06)
[5]基于LMS AMESim的車用燃料電池-鋰離子動力電池混合動力系統(tǒng)能量管理仿真[J]. 紀(jì)常偉,李響,梁晨,汪碩峰,牛會鵬,史凡銳.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020(01)
[6]燃料電池觀光汽車動力系統(tǒng)參數(shù)的匹配與優(yōu)化[J]. 姜康,郭碩,吳錢昊.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(32)
[7]燃料電池混合動力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化方法[J]. 宋大鳳,雷宗坤,曾小華,張峻愷,紀(jì)人桓,劉志茹.  湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(10)
[8]燃料電池混合動力汽車分層能量管理策略[J]. 李楨輝,付主木,陶發(fā)展.  火力與指揮控制. 2019(10)
[9]基于增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法的插電式燃料電池電動汽車能量管理控制策略[J]. 林歆悠,夏玉田,魏申申.  工程科學(xué)學(xué)報. 2019(10)
[10]無變速器電動汽車加速曲線擬合法[J]. 曾小華,紀(jì)人桓,宋大鳳,王愷,牛超凡.  吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2020(03)

博士論文
[1]質(zhì)子交換膜燃料電池設(shè)計與綜合優(yōu)化研究[D]. 王萌.北京科技大學(xué) 2019
[2]基于歷史數(shù)據(jù)的行星混聯(lián)式客車在線優(yōu)化控制策略[D]. 楊南南.吉林大學(xué) 2018
[3]小型燃料電池混合動力車驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)建與控制策略研究[D]. 梁精明.華南理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]混聯(lián)式兩擋AMT客車模式切換協(xié)調(diào)控制研究[D]. 崔皓勇.吉林大學(xué) 2019
[2]燃料電池混合動力汽車能量管理策略設(shè)計與優(yōu)化[D]. 李楨輝.河南科技大學(xué) 2019
[3]燃料電池混合動力電動車的系統(tǒng)設(shè)計及控制策略研究[D]. 劉碩.重慶理工大學(xué) 2019
[4]復(fù)合電源燃料電池客車能量管理策略研究[D]. 張峻愷.吉林大學(xué) 2018
[5]基于發(fā)動機(jī)PTO的并聯(lián)混動重型卡車控制與優(yōu)化研究[D]. 吳西濤.吉林大學(xué) 2018
[6]功率分流式雙模混合動力客車控制策略與參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 陳琴琴.吉林大學(xué) 2017
[7]便攜式PEMFC移動電源系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 曹洪.西南交通大學(xué) 2016
[8]增程式電動客車能量管理控制策略研究[D]. 蔣永琛.北京理工大學(xué) 2016



本文編號：3594017