燃料電池電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真.pdf

1、燃料電池電動(dòng)汽車(FCEV，F(xiàn)uelCellElectricVehicle)以燃料電池作為動(dòng)力源，通過電極反應(yīng)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽呻娔茯?qū)動(dòng)電機(jī)使車輛運(yùn)行。 燃料電池的最大特點(diǎn)就是反應(yīng)過程不涉及燃燒和熱機(jī)做功，因此能量轉(zhuǎn)換效率不受“卡諾循環(huán)”限制，其效率高達(dá)60﹪～70﹪，實(shí)際使用效率則是普通內(nèi)燃機(jī)的2倍左右。由于燃料電池電極反應(yīng)的產(chǎn)物只有水，兼?zhèn)錈o污染、高效率、低噪聲及具有模塊化結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，因此燃料電池電動(dòng)汽車被公認(rèn)為是

2、21世紀(jì)替代內(nèi)燃機(jī)汽車的最理想的交通工具。 本文主要以某單位自主研發(fā)的燃料電池電動(dòng)汽車為基礎(chǔ)，從理論上建立整車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的仿真模型，通過ADVISOR仿真平臺(tái)來驗(yàn)證其工作可靠性和穩(wěn)定性。燃料電池作為動(dòng)力源，其工作的穩(wěn)定性對(duì)整車的性能影響較大，而其內(nèi)部熱平衡是影響燃料電池輸出特性的一個(gè)重要因素。電極反應(yīng)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苓^程中會(huì)產(chǎn)生較大熱量，能否及時(shí)排除并加以利用這些熱是燃料電池內(nèi)部熱管理的核心問題。鑒于此，本文重點(diǎn)分析了燃料

3、電池內(nèi)部熱管理機(jī)理，結(jié)合燃料電池的物理結(jié)構(gòu)建立其仿真模型。 文章對(duì)幾種燃料電池電動(dòng)汽車基本結(jié)構(gòu)及其子系統(tǒng)匹配問題進(jìn)行逐一分析，確定一種燃料電池電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)，并選定驅(qū)動(dòng)模式。詳細(xì)介紹了燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其子系統(tǒng)工作機(jī)理，重點(diǎn)介紹其熱管理數(shù)學(xué)模型。并對(duì)燃料電池電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要部件包括儲(chǔ)能系統(tǒng)、DC／DC變換器、電機(jī)和部分控制器的工作原理及建模過程作了簡(jiǎn)要介紹。最后，在ADVISOR仿真平臺(tái)上對(duì)整車進(jìn)行性能仿真，得到