燃料電池電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)匹配及仿真研究.pdf

1、伴隨著世界環(huán)境污染和能源危機(jī)問(wèn)題的日益凸顯，內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)在經(jīng)過(guò)百年發(fā)展后，雖然在安全、節(jié)能、環(huán)保、舒適和價(jià)廉等方面取得了重大的進(jìn)展，但其不得不面臨石油資源日益枯竭的現(xiàn)狀。據(jù)調(diào)查，汽車(chē)每年消耗的石油約為90億桶，科學(xué)家預(yù)言已探明的石油資源將在下個(gè)世紀(jì)初用完。面臨可持續(xù)發(fā)展，大氣環(huán)保和地球溫室效應(yīng)的挑戰(zhàn)，以及噪聲方面的限制。低排放、無(wú)污染的清潔汽車(chē)倍受各汽車(chē)生產(chǎn)大國(guó)的關(guān)注。純電動(dòng)、混合動(dòng)力汽車(chē)應(yīng)運(yùn)而生。燃料電池汽車(chē)以其接近零排放、能量轉(zhuǎn)化效率

2、相對(duì)較高、噪聲小的等特點(diǎn)，成為了各大汽車(chē)公司研究的熱點(diǎn)之一。 本文首先介紹燃料電池汽車(chē)的結(jié)構(gòu)及分類(lèi)。分析各類(lèi)型的優(yōu)缺點(diǎn)后，選定燃料電池與蓄電池組成的混合動(dòng)力汽車(chē)(FC+B)為研究對(duì)象。FC+B型燃料電池汽車(chē)可以解決燃料電池系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)相應(yīng)慢，啟動(dòng)、急加速和爬陡坡時(shí)燃料電池的輸出特性無(wú)法滿(mǎn)足車(chē)輛的行駛要求的問(wèn)題。在行駛過(guò)程中，蓄電池可以長(zhǎng)時(shí)間提供足夠的輔助能量，特別在汽車(chē)制動(dòng)能量回收的過(guò)程中，回收回饋功率，進(jìn)而延長(zhǎng)系統(tǒng)使用時(shí)間，提高

3、汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的效率。本文在對(duì)燃料電池混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主要部件分別進(jìn)行比較后，確定了燃料電池、動(dòng)力電池、電機(jī)的類(lèi)型。針對(duì)燃料電池混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)用動(dòng)力源的特性要求進(jìn)行了質(zhì)子交換膜燃料電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，所選用的部件完全滿(mǎn)足車(chē)輛動(dòng)力性能的要求。同時(shí)，為減少氫氣消耗量，采用基于整車(chē)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(tái)上建立整車(chē)仿真模型，制定