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燃料电池电动汽车能量控制策略及性能仿真
| 论文题名： | 燃料电池电动汽车能量控制策略及性能仿真 |
| 关键词： | 电动汽车;建模仿真;控制策略;燃料电池 |
| 摘要： | 近年来中国汽车保有量持续增长，环境和资源等问题致使新能源汽车技术得到高速发展。“燃料电池技术+辅助蓄能装置”将成为新能源汽车研究创新的重点方向，从而为经济社会活动提供更加便捷和环保的交通出行服务。因此，研究燃料电池电动汽车系统具有重要意义。本文主要完成了燃料电池电动汽车控制策略设计和性能仿真分析。具体研究内容是：根据燃料电池技术发展现状，采用燃料电池+蓄电池(FC+B)共同提供能量的混合模式，提出具有科学性与合理性的能量管理策略，以实现对燃料电池以及蓄电池所提供能量的充分利用，使得作为主能量源的燃料电池具备稳定能量供应能力，而作为辅助能量源的蓄电池则能够在荷电状态(SOC)之下进行电能供应，并且可以回收能量。 本文首先通过制定燃料电池电动汽车设计指标，根据设计指标完成动力系统部件（主要包括燃料电池、蓄电池、驱动电机）参数匹配；然后在此基础上，应用车辆仿真软件AVLCRUISE软件完成混合型燃料电池电动汽车的仿真建模。其次，根据目前燃料电池电动汽车控制策略的发展趋势，设计了基于规则的能量控制策略，实现控制燃料电池系统工作和运行模式切换等功能，主要应用MATLAB/SIMULINK完成燃料电池系统最大功率和实际需求功率计算模块，通过Stateflow设计整车工作模式切换；最后，通过AVLCRUISE与MATLAB联合仿真，验证了混合型燃料电池电动汽车控制策略的有效性，车辆在NEDC和WLTP工况下动力性和经济性参数均符合设计目标。在功率输出方面，燃料电池输出功率相对平稳，蓄电池快速响应功率变化，蓄电池SOC稳定在60％附近，使燃料电池能工作在高效区。 总体而言，车辆建模仿真在研发阶段具有重要参考价值，但结果有待进一步的实验验证，以提高仿真结果的可信度。 |
| 作者： | 刘振 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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