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燃料电池电动车能量管理系统研究
| 论文题名： | 燃料电池电动车能量管理系统研究 |
| 关键词： | 燃料电池;动力结构;能量管理;功率分配;系统仿真;电动车 |
| 摘要： | 面对日趋严重的能源短缺与环境恶化问题,寻求社会、经济、资源和环境相互协调的可持续发展模式正成为世界性潮流,在这种背景下,清洁无污染、零排放的新能源汽车将成为市场新宠,燃料电池电动车便是汽车工业发展的趋势。以燃料电池电动车为研究对象,分析了国内外燃料电池电动车的发展现状及多能源混合动力系统能量控制策略问题的研究现状,概括了这一领域的最新研究进展,对能量分配控制问题做了进一步研究,通过建立合理的能量管理策略来协调控制燃料电池和蓄电池的输出功率,以满足整车的动力性和经济性要求。 主要研究内容如下: 首先通过分析燃料电池和蓄电池等车载能源的特性,燃料电池输出特性偏软的特点决定了其单独作为车载能量源并不合适。因此,为提高车辆的动态性能及燃料效率,一般配置辅助能源蓄电池与主能源燃料电池共同构成燃料电池电动车的混合动力系统。从辅助能源选择着手,分析对比了超级电容和蓄电池的优缺点,选择质子交换膜燃料电池——蓄电池混合动力系统为具体研究对象,对质子交换膜燃料电池的系统结构和工作原理进行了分析。 其次阐述了燃料电池电动车动力系统的基本结构,初步设计出了燃料电池电动车能量管理系统结构。同时,对动力系统各种工况进行能量流分析,并对能量管理各部件系统进行了分析和设计,形成了完整的能量管理系统控制策略,实现了燃料电池和蓄电池合理有效的配置。建立了整车、燃料电池、蓄电池、电机等仿真模型,并对该策略进行了燃料电池电动车整车的动态仿真研究。运用MATLAB/Simulink软件对控制策略进行建模,将建立的控制策略模型嵌入到整车模型中进行仿真试验,利用动态仿真来检验能量管理策略的正确性。 最后,通过测试平台参照相关标准对整车动力性、经济性及燃料电池、蓄电池等关键部件性能进行了试验。试验表明,所选的燃料电池和蓄电池符合车用要求,通过道路行驶试验,获得了满意的控制效果,符合设计目标并验证了能量管理系统具有可行性。 |
| 作者： | 赵水平 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 陈燎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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