燃料電池轎車動(dòng)力總成系統(tǒng)研究.pdf

1、能源與環(huán)境是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。開(kāi)發(fā)利用新的能源和保護(hù)環(huán)境是目前人類面臨的最重要的問(wèn)題。燃料電池汽車被普遍認(rèn)為是可以同時(shí)解決能源與排放問(wèn)題的綠色環(huán)保汽車，是今后汽車發(fā)展的主要方向。本文首先簡(jiǎn)要敘述了目前國(guó)際上和國(guó)內(nèi)燃料電池汽車的研究概況，并且通過(guò)對(duì)燃料電池轎車動(dòng)力總成系統(tǒng)各個(gè)部件如燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、DC/DC變換器、高能動(dòng)力蓄電池組、超級(jí)電容以及電動(dòng)機(jī)的研究，分別建立了各個(gè)部件的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型及數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)結(jié)合試驗(yàn)

2、研究進(jìn)行了仿真計(jì)算和理論分析；然后在此基礎(chǔ)上提出初步的功率平衡以及能量管理控制策略，并利用計(jì)算機(jī)離線仿真的方法對(duì)該控制策略的合理性和正確性進(jìn)行了分析，分別提出了控制策略ER-α及其改進(jìn)版本ER-β。其中對(duì)高能動(dòng)力蓄電池的多種建模方式進(jìn)行了詳盡的分析。在理論分析的基礎(chǔ)之上，結(jié)合同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院承擔(dān)的我國(guó)“863”課題“燃料電池轎車動(dòng)力總成控制系統(tǒng)”，并應(yīng)用目前國(guó)際上通用的ECU開(kāi)發(fā)手段——快速控制原型RCP(Rapid Con

3、trol Prototyping)和有限狀態(tài)機(jī)FSM(Finite State Machine)等通用開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)動(dòng)力總成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、各動(dòng)力源的功能配置、驅(qū)動(dòng)方案和控制策略進(jìn)行臺(tái)架實(shí)驗(yàn)研究及參數(shù)的匹配優(yōu)化，進(jìn)一步提出適合燃料電池轎車多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)的功率平衡和能量管理控制策略ER-γ，并開(kāi)發(fā)了能量控制器和車輛控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力總成部件和整車的控制。最后，以該控制策略裝配我國(guó)第一輛具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料電池轎車“超越一號(hào)”，