增程式燃料電池汽車動力系統(tǒng)匹配及能量管理策略研究
發(fā)布時間:2020-12-09 04:45
隨著不可再生性石化能源的不斷減少和由于消耗此類能源所帶來的環(huán)境問題越來約嚴重,新能源汽車理所應當?shù)厥艿搅藖碜匀蚱囆袠I(yè)的廣泛關注與重視。增程式燃料電池汽車(EREV,Extended Range Electric Vehicle)采用動力蓄電池和燃料電池作為雙動力源,其中動力蓄電池作為其主要驅(qū)動源,燃料電池作為輔助動力源,當動力蓄電池電能不足或者電能降低到一定程度時,增程器根據(jù)預先設定的策略開始工作,為動力電池充電或直接驅(qū)動車輛,以此來增加整車的行駛里程。目前,整車的動力性匹配和能量管理策略是新能源汽車節(jié)能控制的研究重點。因此,對于增程式燃料電池汽車的動力性匹配及能量管理策略的研究具有非常重要的工程應用價值。本課題依據(jù)某款A型傳統(tǒng)汽車的整車參數(shù),在GT動力學仿真軟件中,研究建立了該增程式燃料電池汽車整車動力系統(tǒng)模型。在幾種典型循環(huán)工況下,模擬了整車實際行駛的功率需求和能量需求,并基于該燃料電池汽車的功率和能量需求關系,對驅(qū)動電機、燃料電池發(fā)動機、動力蓄電池等核心零部件的相關技術參數(shù)進行了選型優(yōu)化。研究中以NEDC行駛工況為例,進行了整車動力系統(tǒng)的仿真驗證和匹配分析。研究中以最大續(xù)駛里...
【文章來源】:華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 燃料電池工作原理及分類
1.2.1 燃料電池發(fā)展歷史
1.2.2 燃料電池工作原理
1.2.3 燃料電池反應特點
1.2.4 燃料電池分類
1.3 國內(nèi)外燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國外燃料電池汽車發(fā)展概況
1.3.2 國內(nèi)燃料電池汽車發(fā)展概況
1.3.3 國內(nèi)外燃料電池汽車及關鍵技術對比
1.3.4 國內(nèi)外加氫站建設概況
1.4 本文研究內(nèi)容
1.5 本章小結
第2章 燃料電池汽車多能源動力系統(tǒng)分析
2.1 燃料電池增程式電動汽車
2.2 燃料電池汽車整車動力系統(tǒng)
2.3 燃料電池系統(tǒng)
2.4 動力蓄電池系統(tǒng)
2.5 電機驅(qū)動系統(tǒng)
2.6 本章小結
第3章 燃料電池汽車動力系統(tǒng)模型的功率能量仿真分析
3.1 整車參數(shù)及設計指標
3.2 整車動力系統(tǒng)模型
3.2.1 燃料電池系統(tǒng)模型
3.2.2 動力蓄電池模型
3.2.3 驅(qū)動電機模型
3.3 仿真循環(huán)工況分析
3.4 仿真工況功率及能量需求
3.4.1 標準工況功率及能量需求
3.4.2 勻速工況功率及能量需求
3.5 本章小結
第4章 燃料電池汽車動力系統(tǒng)匹配方案研究
4.1 電機參數(shù)選取
4.2 燃料電池系統(tǒng)參數(shù)選取
4.3 整車能量需求分配
4.3.1 蓄電池容量的選擇
4.3.2 儲氫質(zhì)量的選擇
4.3.3 整車動力系統(tǒng)匹配方案示例
4.4 本章小結
第5章 增程式燃料電池汽車能量管理策略研究
5.1 能量管理策略研究
5.1.1 恒溫器控制策略
5.1.2 功率跟隨控制策略
5.1.3 瞬時損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 功率跟隨與恒溫器策略對比
5.2.2 瞬時優(yōu)化與恒溫器策略對比
5.2.3 瞬時優(yōu)化策略與功率跟隨策略對比
5.3 蓄電池損失能量
5.4 燃料電池系統(tǒng)輸出功率變化率對比
5.5 本章小結
第6章 增程式燃料電池汽車整車測試
6.1 試驗目的
6.2 試驗要求
6.3 試驗轉(zhuǎn)鼓信息
6.4 試驗準備
6.4.1 測功機臺架及車輛阻力加載準備工作
6.4.2 試驗前的準備工作
6.4.3 純電動運行前的準備工作
6.4.4 蓄電池+燃料電池模式運行前的準備工作
6.5 試驗過程
6.5.1 試驗操作
6.5.2 試驗過程描述
6.6 試驗結果
6.6.1 試驗里程數(shù)據(jù)(轉(zhuǎn)鼓)
6.6.2 整車動力性及經(jīng)濟性驗證
6.7 試驗數(shù)據(jù)分析
6.7.1 純電動模式下續(xù)駛里程試分析
6.7.2 增程模式1下續(xù)駛里程試分析
6.7.3 增程模式2下續(xù)駛里程試分析
6.8 本章小結
第7章 結論與展望
7.1 研究結論
7.2 展望
參考文獻
致謝
本文編號:2906297
【文章來源】:華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 燃料電池工作原理及分類
1.2.1 燃料電池發(fā)展歷史
1.2.2 燃料電池工作原理
1.2.3 燃料電池反應特點
1.2.4 燃料電池分類
1.3 國內(nèi)外燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國外燃料電池汽車發(fā)展概況
1.3.2 國內(nèi)燃料電池汽車發(fā)展概況
1.3.3 國內(nèi)外燃料電池汽車及關鍵技術對比
1.3.4 國內(nèi)外加氫站建設概況
1.4 本文研究內(nèi)容
1.5 本章小結
第2章 燃料電池汽車多能源動力系統(tǒng)分析
2.1 燃料電池增程式電動汽車
2.2 燃料電池汽車整車動力系統(tǒng)
2.3 燃料電池系統(tǒng)
2.4 動力蓄電池系統(tǒng)
2.5 電機驅(qū)動系統(tǒng)
2.6 本章小結
第3章 燃料電池汽車動力系統(tǒng)模型的功率能量仿真分析
3.1 整車參數(shù)及設計指標
3.2 整車動力系統(tǒng)模型
3.2.1 燃料電池系統(tǒng)模型
3.2.2 動力蓄電池模型
3.2.3 驅(qū)動電機模型
3.3 仿真循環(huán)工況分析
3.4 仿真工況功率及能量需求
3.4.1 標準工況功率及能量需求
3.4.2 勻速工況功率及能量需求
3.5 本章小結
第4章 燃料電池汽車動力系統(tǒng)匹配方案研究
4.1 電機參數(shù)選取
4.2 燃料電池系統(tǒng)參數(shù)選取
4.3 整車能量需求分配
4.3.1 蓄電池容量的選擇
4.3.2 儲氫質(zhì)量的選擇
4.3.3 整車動力系統(tǒng)匹配方案示例
4.4 本章小結
第5章 增程式燃料電池汽車能量管理策略研究
5.1 能量管理策略研究
5.1.1 恒溫器控制策略
5.1.2 功率跟隨控制策略
5.1.3 瞬時損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 功率跟隨與恒溫器策略對比
5.2.2 瞬時優(yōu)化與恒溫器策略對比
5.2.3 瞬時優(yōu)化策略與功率跟隨策略對比
5.3 蓄電池損失能量
5.4 燃料電池系統(tǒng)輸出功率變化率對比
5.5 本章小結
第6章 增程式燃料電池汽車整車測試
6.1 試驗目的
6.2 試驗要求
6.3 試驗轉(zhuǎn)鼓信息
6.4 試驗準備
6.4.1 測功機臺架及車輛阻力加載準備工作
6.4.2 試驗前的準備工作
6.4.3 純電動運行前的準備工作
6.4.4 蓄電池+燃料電池模式運行前的準備工作
6.5 試驗過程
6.5.1 試驗操作
6.5.2 試驗過程描述
6.6 試驗結果
6.6.1 試驗里程數(shù)據(jù)(轉(zhuǎn)鼓)
6.6.2 整車動力性及經(jīng)濟性驗證
6.7 試驗數(shù)據(jù)分析
6.7.1 純電動模式下續(xù)駛里程試分析
6.7.2 增程模式1下續(xù)駛里程試分析
6.7.3 增程模式2下續(xù)駛里程試分析
6.8 本章小結
第7章 結論與展望
7.1 研究結論
7.2 展望
參考文獻
致謝
本文編號:2906297
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