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原文传递燃料电池轿车动力系统研究

论文题名：	燃料电池轿车动力系统研究
关键词：	燃料电池;电动轿车;动力系统;发动机寿命;仿真模型
摘要：	燃料电池轿车(Fuel Cell Car)是一种以燃料电池为主要动力系统的新能源汽车，燃料电池以氢为载体，通过使用氢氧化学反应产生的氢气代替传统能源，是一种新型能源动力系统。由于燃料电池电极反应的产物只有水，同时电池兼备无污染、高效率、低噪声及具有模块化结构等特点，因此燃料电池电动汽车被公认为是21世纪替代内燃机汽车的最理想的交通工具。　　本文主要以本校研制的燃料电池轿车为基础，通过分析燃料电池汽车用各主要部件的工作原理及特性，建立各部件用于仿真的数学模型，且在此模型基础上建立燃料电池汽车用驱动系统的仿真模型。　　作为动力源的燃料电池发动机，其工作特性对整车的性能影响较大，通过实验数据分析燃料电池发动机的反应具有滞后性，且其性能随着工作条件的变化以及工作时间的增加不断发生变化，因此利用ARMA算法建立燃料电池发动机动态预测模型，同时也利用局部学习法建立燃料电池发动机动态预测模型，在分析这两种动态模型的优缺点的基础上，提出了燃料电池发动机局部学习ARMA动态模型。　　由于燃料电池发动机的寿命是影响其商业化的一个重要问题，因此通过分析动态负载对燃料电池电堆及燃料电池发动机寿命的影响，并在考虑燃料电池发动机寿命的情况下，提出了燃料电池轿车动力系统主要部件的选型方法。同时提出了利用IIR数字滤波技术减少动态负载的高频变化对燃料电池的影响，提高燃料电池发动机的寿命。另外通过分析了原驱动系统中燃料电池与动力电池组的能量分配策略，比较开关控制策略和功率跟随策略的优缺点，提出了改进的功率跟随模式，通过分离需求功率中的高频变化的功率出辅助动力源承受，使燃料电池发动机所需输出的功率更加平稳，提高其使用寿命。　　利用本文所建立的燃料电池发动机及驱动系统的模型，在MATLAB/Simulink环境下，选择UDDS循环工况进行仿真分析，比较几种燃料电池轿车动力系统结构，得出了提高燃料电池轿车发动机寿命的动力性、工作效率等一些重要性能的仿真结果。
作者：	苏楚奇
专业：	车辆工程
导师：	邓楚南
授予学位：	博士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文