質(zhì)子交換膜電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）是一種以氫氣為燃料的新型發(fā)電設(shè)備。它不受卡諾循環(huán)的限制,能夠在較寬的電壓范圍內(nèi)運(yùn)行,并且副產(chǎn)物只有水,因此具有替代化石能源的潛力。但受到膜電極材料的發(fā)展水平限制,面對(duì)叉車復(fù)雜多變的功率需求時(shí)會(huì)出現(xiàn)難以跟隨強(qiáng)變載和無(wú)法回收制動(dòng)能量的問(wèn)題,因此在實(shí)際運(yùn)行中常常與儲(chǔ)能元件組合構(gòu)成混合動(dòng)力系統(tǒng)。本文首先基于現(xiàn)有叉車的技術(shù)指標(biāo),對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)的進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)。由于叉車工況多變,因此本文設(shè)計(jì)了一種基于極限工況的測(cè)試方法,獲得了叉車的循環(huán)工況;研究四種基本的混合動(dòng)力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各自的優(yōu)劣性;研究對(duì)比了四種能量管理策略的控制原理和適用性后,設(shè)計(jì)了基于狀態(tài)的能量管理策略（Energy Management Strategy,EMS）的控制方案,通過(guò)劃分鋰電池的荷電狀態(tài)（State of Charge,SOC）與負(fù)載需求功率區(qū)間實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料電池的輸出功率控制;同時(shí)以優(yōu)化區(qū)間劃分合理性為目標(biāo),設(shè)計(jì)了模糊邏輯EMS,并利用Mamdani和Sugeno兩種方法進(jìn)行去模糊化得到兩種燃料電池輸出功率控制方式。然后,針對(duì)... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
        1.2.2 燃料電池和鋰電池的壽命
        1.2.3 混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制策略
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 章節(jié)安排
第2章 混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量管理策略研究
    2.1 叉車工況測(cè)試與數(shù)據(jù)計(jì)算
    2.2 混合動(dòng)力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選型
    2.3 混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量管理策略
        2.3.1 電池SOC區(qū)間的確定
        2.3.2 基于狀態(tài)的控制策略
        2.3.3 模糊邏輯控制策略
    2.4 本章小結(jié)
第3章 燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)
    3.1 混合動(dòng)力系統(tǒng)的評(píng)價(jià)函數(shù)
        3.1.1 燃料電池的剩余壽命函數(shù)
        3.1.2 電堆的氫耗量函數(shù)
        3.1.3 鋰電池剩余壽命函數(shù)
        3.1.4 系統(tǒng)的剩余價(jià)值函數(shù)
    3.2 混合動(dòng)力系統(tǒng)的建模
        3.2.1 評(píng)價(jià)函數(shù)的模型建立
        3.2.2 燃料電池的模型
        3.2.3 鋰電池的模型
        3.2.4 DC-DC模型的建立
    3.3 混合動(dòng)力系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 混合動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)與模擬實(shí)驗(yàn)
    4.1 混合動(dòng)力實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)備選型與參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.1.1 水冷PEMFC的選型與參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.1.2 供氫系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.1.3 電池組選型與參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.1.4 EMS控制器的硬件選型
    4.2 EMS控制器的軟件設(shè)計(jì)
        4.2.1 通訊與接口系統(tǒng)
        4.2.2 總體軟件流程
        4.2.3 總線通訊流程
        4.2.4 開(kāi)機(jī)故障自檢流程
        4.2.5 能量管理策略算法流程
    4.3 混合動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 能量管理器的測(cè)試實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 基于狀態(tài)的EMS硬件算法改進(jìn)
        4.3.3 混合動(dòng)力系統(tǒng)模擬工況實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]資源共享模式下的整車物流路徑優(yōu)化[J]. 姜彥寧,徐奇,任晗,靳志宏.  公路交通科技. 2017(06)
[2]動(dòng)力鋰電池剩余壽命評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)的研究[J]. 李學(xué)哲,李孝平,馮海美,劉軍明.  電源技術(shù). 2017(04)
[3]叉車后市場(chǎng)方興未艾前景看好[J]. 趙皎云.  物流技術(shù)與應(yīng)用. 2017(03)
[4]清潔能源與電動(dòng)汽車充電站協(xié)調(diào)投資的低碳效益分析[J]. 盧志剛,姜春光,李學(xué)平,趙號(hào),王薈敬.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(19)
[5]動(dòng)力鋰電池的壽命研究綜述[J]. 李廣地,呂浩華,袁軍,李波.  電源技術(shù). 2016(06)
[6]能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的目標(biāo)與路徑:美國(guó)、德國(guó)的比較及啟示[J]. 金樂(lè)琴.  經(jīng)濟(jì)問(wèn)題探索. 2016(02)
[7]中國(guó)能源革命與低碳發(fā)展的戰(zhàn)略選擇[J]. 何建坤.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版). 2015(01)
[8]燃料電池轎車能量源混合度仿真優(yōu)化[J]. 趙治國(guó),張賽.  汽車工程. 2014(02)
[9]燃料電池/鋰電池混合動(dòng)力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 田維民,陳維榮,彭飛,彭赟,張異.  電源技術(shù). 2013(08)
[10]并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車混合度對(duì)整車成本的影響[J]. 曾小華,張旭鮮,王偉華,王慶年.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2008(01)

博士論文
[1]考慮電池衰減特性的插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)能量管理策略研究[D]. 劉曉紅.北京理工大學(xué) 2014
[2]動(dòng)力鋰離子電池組壽命影響因素及測(cè)試方法研究[D]. 時(shí)瑋.北京交通大學(xué) 2014

碩士論文
[1]鋰離子電池健康智能評(píng)估方法研究[D]. 李川江.南京航空航天大學(xué) 2015
[2]DC-DC開(kāi)關(guān)變換器建模方法的研究與仿真分析[D]. 侯文晶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]基于支持向量機(jī)的鋰離子電池壽命預(yù)測(cè)方法研究[D]. 解冰.華中科技大學(xué) 2012
[4]燃料電池混合動(dòng)力汽車能量控制策略的研究[D]. 呂寧.大連海事大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3520286