壳牌马拉松比赛纯燃料电池赛车动力系统设计与分析

发布时间：2022-02-22 06:43

　　氢能和质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称PEMFC）在电动车方面的应用是被广泛研究的热门课题,归因于其零排放、无污染的特点,但是目前在应用方面燃料电池还是面临较多的挑战。为了促进能源转化技术及在车辆方面的节能减排技术,由壳牌发起的一项专门针对大中学生的壳牌马拉松赛车比赛,是一项高效节能性比赛,其目的是让学生自主设计、制造并测试高效节能赛车,燃料电池赛车是其中一种类型。2018年亚洲赛区的比赛已在新加坡樟宜展览中心举行,评选出比赛中最为节能高效的赛车。本文设计了一种高效能燃料电池动力系统,并将其集成到原型车中,用于参加2018亚洲壳牌马拉松赛车比赛。由于壳牌马拉松赛车比赛对燃料的利用率要求很高,因此研发高效能质子交换膜燃料电池动力系统和对样车测试验证为研究的重点,其主要内容如下:（1）建立赛车动力学模型进行仿真分析,得出赛车所需功率和能量。为赛车动力系统的设计提供准确可靠的模型依据。分析燃料电池和电机的特性,依据功率及高效性需求选择动力系统组件。建立燃料电池电压输出模型,模拟其动态响应,来反映PEMFC的工作特性。（2）通过仿真... 

【文章来源】：重庆大学重庆市211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 燃料电池汽车国内外发展状况
    1.3 燃料电池汽车国内外研究现状
        1.3.1 燃料电池汽车国外研究现状
        1.3.2 燃料电池汽车国内研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 PEMFC基础及FCV动力系统拓扑结构
    2.1 概述
    2.2 PEMFC概述
    2.3 PEMFC电化学动力学
        2.3.1 PEMFC输出电压
        2.3.2 PEMFC效率
    2.4 FCV动力系统结构
    2.5 本章小结
3 燃料电池动力系统设计及行驶策略
    3.1 概述
    3.2 整车模型建立
    3.3 所需功率和能量的估计
    3.4 燃料电池测试及模型仿真
        3.4.1 燃料电池测试
        3.4.2 燃料电池建模仿真
    3.5 电动机的选型
    3.6 传动部件设计
    3.7 动力系统初步测试
    3.8 本章小结
4 动力系统的结构设计及样件制造
    4.1 概述
    4.2 动力系统结构布置
    4.3 赛车样件设计及制造
    4.4 本章小结
5 实验结果与分析
    5.1 概述
    5.2 赛车能耗测试
    5.3 整车功率分流及效率分析
    5.4 本章小结
6 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 本文的创新
    6.3 展望
参考文献
附录
    A 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录
    B 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目
    C 学位论文数据集
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车用氢燃料电池发展综述[J]. 付甜甜.  电源技术. 2017(04)
[2]节能与新能源汽车技术路线图[J]. 雷洪钧.  时代汽车. 2017(01)
[3]纯电动汽车与氢燃料电池汽车发展现状及前景[J]. 孙田田,王林,郭巧巧,王鑫国.  科技视界. 2016(04)
[4]3D打印技术及应用趋势[J]. 李小丽,马剑雄,李萍,陈琪,周伟民.  自动化仪表. 2014(01)
[5]增材制造（3D打印）技术发展[J]. 卢秉恒,李涤尘.  机械制造与自动化. 2013(04)
[6]3D打印技术[J]. 李不言,杨丽.  印刷质量与标准化. 2013(05)
[7]3D打印技术与产业的发展及前景分析[J]. 王雪莹.  中国高新技术企业. 2012(26)
[8]车用质子交换膜燃料电池动态建模与仿真分析[J]. 郏怡颖,赵治国.  机械与电子. 2012(04)
[9]电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的发展前景(英文)[J]. 陈清泉.  汽车安全与节能学报. 2011(01)
[10]燃料电池技术发展现状[J]. 侯明,衣宝廉.  电源技术. 2008(10)

博士论文
[1]车用质子交换膜燃料电池及其混合动力系统性能研究[D]. 王金龙.吉林大学 2007

硕士论文
[1]自增湿阴极开放式PEMFC输出特性实验分析及动态建模[D]. 赵思臣.西南交通大学 2014
[2]小功率质子交换膜燃料电池及其控制方法研究[D]. 张锦芳.西南交通大学 2012



本文编号：3638910