燃料电池电动汽车动力系统匹配及仿真研究(14)

燃料电池电动汽车动力系统匹配及仿真研究

力汽车可分为能量混合型和功率混合型两大类。

在燃料电池汽车开发的早期，由于技术水平的限制，燃料电池的功率较小，还难以满足车辆的功率需求。在车辆行驶过程中燃料电池只能提供整车功率需求的一部分，不足的部分还需要其它动力源（如电池）来提供，采用这种混合驱动型式的汽车即为能量混合型燃料电池汽车。能量混合型燃料电池汽车为了满足一定的性能指标，往往需要配备较大容量的电池组，从而导致整车的自重增加、动力性变差、空间布置紧张。能量混合性燃料电池汽车的燃料电池经常在系统效率较高的区域内工作。但每次运行结束后，除了要加注氢燃料外，还需要用地面电源为电池充电。

随着燃料电池技术的不断成熟，燃料电池性能逐渐提高，燃料电池所提供的功率比例越来越大，这样就可以减少电池的容量，从而减轻车重、提高动力性等。但为了回收能量，还需要一定数量的电池，但电池只提供整车所需功率中很小的一部分。燃料电池作为主动力源，电池作为辅助动力源，车辆所需的功率主要由燃料电池提供，电池只是在燃料电池汽车启动、汽车爬坡和加速时提供功率，在汽车制动时回收能量。采用这种混合驱动型式的汽车即为功率混合型燃料电池汽车。

１．４本文主要研究内容

在广泛查阅国内外关于燃料电池电动汽车的文献资料、综述了该领域研究现状和进展的基础上，通过对各种类型的燃料电池汽车结构、驱动类型、组成部分的分析后，将燃料电池和蓄电池混合驱动（ＦＣ＋Ｂ）的汽车作为主要研究对象，这种驱动系统结构可以弥补燃料电池系统的动态相应慢，启动、急加速和爬陡坡时燃料电池的输出特性无法满足车辆的行使要求的缺点。在驱动过程中，蓄电池可以长时间提供足够的辅助能量，特别在汽车制动能量回收的过程中，回收回馈功率，进而延长系统使用寿命，提高汽车动力系统的效率。并在采用燃料电池和蓄电池混合驱动系统的基础上提出了一种模糊逻辑的控制策略，基于以上，使用软件建立相关整车、零部件和控制策略的模型，进行仿真研究。

本文的主要研究内容如下：

１）对燃料电池汽车结构进行初步探讨，分析优缺点。

２）通过试验研究，分析燃料电池、电动机和锂离子蓄电池动力部件的特性。进行质子交换膜燃料电池性能试验，针对燃料电池电动汽车的各种基本行驶工况，测试燃料电池的输出性能，测试不同参数变化对燃料电池性能的影响。

３）提出模糊控制策略并建立控制策略仿真模型，对燃料电池电动汽车混合动力总成的能量控制策略进行研究。

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