燃料電池汽車動力系統(tǒng)過程模擬.pdf

1、隨著全世界汽車產(chǎn)量和保有量的日益增多，以石油產(chǎn)品為動力源的車輛所排放的廢氣已經(jīng)成為影響地球氣候和環(huán)境污染的主要來源，能源危機也日益加劇。 因此，人們迫切的需要開發(fā)低污染的替代能源汽車來改善能源短缺和環(huán)保問題，燃料電池汽車（FCV，F(xiàn)uel Cell Vehicle）作為一種可行方案已成為世界各汽車廠商在技術領域進行競爭的焦點之一。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車相比，燃料電池汽車不通過熱機過程，不受卡諾循環(huán)的限制，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、環(huán)境友好等

2、內(nèi)燃機汽車不可比擬的優(yōu)點，同時仍然可以保持傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車高速度、長距離行駛和安全、舒適等性能，被認為是21 世紀首選的潔凈、高效運輸工具。 動力系統(tǒng)是燃料電池汽車的核心部分，是決定整車性能的關鍵，也是其不同于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車和其他類型電動汽車的標志，因此，對燃料電池汽車動力系統(tǒng)進行研究具有非常重要的意義。隨著計算機技術的發(fā)展，建模仿真技術已經(jīng)成為汽車動力系統(tǒng)研發(fā)過程中的一個重要手段。通過仿真分析可以靈活地調(diào)整設計方案，合理優(yōu)化參數(shù)

3、，預測不同操作條件下的系統(tǒng)性能，有助于樣車的制造和試驗。 本文的出發(fā)點是系統(tǒng)層面上的建模，建立了包括燃料供應模塊、燃料電池堆模塊和循環(huán)冷卻水模塊在內(nèi)的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）汽車動力系統(tǒng)數(shù)學模型。其中燃料供應模塊包括壓縮機模型和氣體分壓模型，燃料電池堆模塊分別給出了理論可逆電壓、活化極化電壓、歐姆極化電壓和濃差極化電壓的數(shù)學模型，循環(huán)冷卻水模塊重點考慮了幾個關鍵因素對冷卻水用量的影響。接著，筆者運用Matlab/Simu