燃料電池轎車動力總成系統(tǒng)研究.pdf

1、能源與環(huán)境是人類社會賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。開發(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題。燃料電池汽車被普遍認(rèn)為是可以同時解決能源與排放問題的綠色環(huán)保汽車，是今后汽車發(fā)展的主要方向。本文首先簡要敘述了目前國際上和國內(nèi)燃料電池汽車的研究概況，并且通過對燃料電池轎車動力總成系統(tǒng)各個部件如燃料電池發(fā)動機(jī)、DC/DC變換器、高能動力蓄電池組、超級電容以及電動機(jī)的研究，分別建立了各個部件的動態(tài)數(shù)學(xué)模型及數(shù)據(jù)庫，同時結(jié)合試驗

2、研究進(jìn)行了仿真計算和理論分析；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，并利用計算機(jī)離線仿真的方法對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。其中對高能動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“863”課題“燃料電池轎車動力總成控制系統(tǒng)”，并應(yīng)用目前國際上通用的ECU開發(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)等通用開發(fā)平臺對動力總成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、各動力源的功能配置、驅(qū)動方案和控制策略進(jìn)行臺架實驗研究及參數(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，并開發(fā)了能量控制器和車輛控制器實現(xiàn)對動力總成部件和整車的控制。最后，以該控制策略裝配我國第一輛具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池轎車“超越一號”，