增程式燃料电池汽车动力系统匹配及能量管理策略研究
发布时间：2020-12-09 04:45
随着不可再生性石化能源的不断减少和由于消耗此类能源所带来的环境问题越来约严重,新能源汽车理所应当地受到了来自全球汽车行业的广泛关注与重视。增程式燃料电池汽车（EREV,Extended Range Electric Vehicle）采用动力蓄电池和燃料电池作为双动力源,其中动力蓄电池作为其主要驱动源,燃料电池作为辅助动力源,当动力蓄电池电能不足或者电能降低到一定程度时,增程器根据预先设定的策略开始工作,为动力电池充电或直接驱动车辆,以此来增加整车的行驶里程。目前,整车的动力性匹配和能量管理策略是新能源汽车节能控制的研究重点。因此,对于增程式燃料电池汽车的动力性匹配及能量管理策略的研究具有非常重要的工程应用价值。本课题依据某款A型传统汽车的整车参数,在GT动力学仿真软件中,研究建立了该增程式燃料电池汽车整车动力系统模型。在几种典型循环工况下,模拟了整车实际行驶的功率需求和能量需求,并基于该燃料电池汽车的功率和能量需求关系,对驱动电机、燃料电池发动机、动力蓄电池等核心零部件的相关技术参数进行了选型优化。研究中以NEDC行驶工况为例,进行了整车动力系统的仿真验证和匹配分析。研究中以最大续驶里...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 燃料电池工作原理及分类
1.2.1 燃料电池发展历史
1.2.2 燃料电池工作原理
1.2.3 燃料电池反应特点
1.2.4 燃料电池分类
1.3 国内外燃料电池汽车发展现状
1.3.1 国外燃料电池汽车发展概况
1.3.2 国内燃料电池汽车发展概况
1.3.3 国内外燃料电池汽车及关键技术对比
1.3.4 国内外加氢站建设概况
1.4 本文研究内容
1.5 本章小结
第2章 燃料电池汽车多能源动力系统分析
2.1 燃料电池增程式电动汽车
2.2 燃料电池汽车整车动力系统
2.3 燃料电池系统
2.4 动力蓄电池系统
2.5 电机驱动系统
2.6 本章小结
第3章 燃料电池汽车动力系统模型的功率能量仿真分析
3.1 整车参数及设计指标
3.2 整车动力系统模型
3.2.1 燃料电池系统模型
3.2.2 动力蓄电池模型
3.2.3 驱动电机模型
3.3 仿真循环工况分析
3.4 仿真工况功率及能量需求
3.4.1 标准工况功率及能量需求
3.4.2 匀速工况功率及能量需求
3.5 本章小结
第4章 燃料电池汽车动力系统匹配方案研究
4.1 电机参数选取
4.2 燃料电池系统参数选取
4.3 整车能量需求分配
4.3.1 蓄电池容量的选择
4.3.2 储氢质量的选择
4.3.3 整车动力系统匹配方案示例
4.4 本章小结
第5章 增程式燃料电池汽车能量管理策略研究
5.1 能量管理策略研究
5.1.1 恒温器控制策略
5.1.2 功率跟随控制策略
5.1.3 瞬时损失功率最小能量管理策略
5.2 能量管理策略仿真分析
5.2.1 功率跟随与恒温器策略对比
5.2.2 瞬时优化与恒温器策略对比
5.2.3 瞬时优化策略与功率跟随策略对比
5.3 蓄电池损失能量
5.4 燃料电池系统输出功率变化率对比
5.5 本章小结
第6章 增程式燃料电池汽车整车测试
6.1 试验目的
6.2 试验要求
6.3 试验转鼓信息
6.4 试验准备
6.4.1 测功机台架及车辆阻力加载准备工作
6.4.2 试验前的准备工作
6.4.3 纯电动运行前的准备工作
6.4.4 蓄电池+燃料电池模式运行前的准备工作
6.5 试验过程
6.5.1 试验操作
6.5.2 试验过程描述
6.6 试验结果
6.6.1 试验里程数据（转鼓）
6.6.2 整车动力性及经济性验证
6.7 试验数据分析
6.7.1 纯电动模式下续驶里程试分析
6.7.2 增程模式1下续驶里程试分析
6.7.3 增程模式2下续驶里程试分析
6.8 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 研究结论
7.2 展望
参考文献
致谢
本文编号：2906297
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 燃料电池工作原理及分类
1.2.1 燃料电池发展历史
1.2.2 燃料电池工作原理
1.2.3 燃料电池反应特点
1.2.4 燃料电池分类
1.3 国内外燃料电池汽车发展现状
1.3.1 国外燃料电池汽车发展概况
1.3.2 国内燃料电池汽车发展概况
1.3.3 国内外燃料电池汽车及关键技术对比
1.3.4 国内外加氢站建设概况
1.4 本文研究内容
1.5 本章小结
第2章 燃料电池汽车多能源动力系统分析
2.1 燃料电池增程式电动汽车
2.2 燃料电池汽车整车动力系统
2.3 燃料电池系统
2.4 动力蓄电池系统
2.5 电机驱动系统
2.6 本章小结
第3章 燃料电池汽车动力系统模型的功率能量仿真分析
3.1 整车参数及设计指标
3.2 整车动力系统模型
3.2.1 燃料电池系统模型
3.2.2 动力蓄电池模型
3.2.3 驱动电机模型
3.3 仿真循环工况分析
3.4 仿真工况功率及能量需求
3.4.1 标准工况功率及能量需求
3.4.2 匀速工况功率及能量需求
3.5 本章小结
第4章 燃料电池汽车动力系统匹配方案研究
4.1 电机参数选取
4.2 燃料电池系统参数选取
4.3 整车能量需求分配
4.3.1 蓄电池容量的选择
4.3.2 储氢质量的选择
4.3.3 整车动力系统匹配方案示例
4.4 本章小结
第5章 增程式燃料电池汽车能量管理策略研究
5.1 能量管理策略研究
5.1.1 恒温器控制策略
5.1.2 功率跟随控制策略
5.1.3 瞬时损失功率最小能量管理策略
5.2 能量管理策略仿真分析
5.2.1 功率跟随与恒温器策略对比
5.2.2 瞬时优化与恒温器策略对比
5.2.3 瞬时优化策略与功率跟随策略对比
5.3 蓄电池损失能量
5.4 燃料电池系统输出功率变化率对比
5.5 本章小结
第6章 增程式燃料电池汽车整车测试
6.1 试验目的
6.2 试验要求
6.3 试验转鼓信息
6.4 试验准备
6.4.1 测功机台架及车辆阻力加载准备工作
6.4.2 试验前的准备工作
6.4.3 纯电动运行前的准备工作
6.4.4 蓄电池+燃料电池模式运行前的准备工作
6.5 试验过程
6.5.1 试验操作
6.5.2 试验过程描述
6.6 试验结果
6.6.1 试验里程数据（转鼓）
6.6.2 整车动力性及经济性验证
6.7 试验数据分析
6.7.1 纯电动模式下续驶里程试分析
6.7.2 增程模式1下续驶里程试分析
6.7.3 增程模式2下续驶里程试分析
6.8 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 研究结论
7.2 展望
参考文献
致谢
本文编号：2906297
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