【摘 要】
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新能源电动汽车可以解决普通车辆造成的环境污染问题,节约能源。燃料电池汽车作为新能源电动汽车的一种,使用氢气作为主要能源,化学反应后产物仅为水,具有高效率、无污染的特点,该汽车解决了普通电动汽车在续航方面的缺陷,是目前新能源汽车研究的热点之一。本文以提高燃料电池电动汽车经济性为目标,做了以下研究:针对单一燃料电池上存在的启动、输出特性等方面的局限性导致电动汽车经济性下降的问题,本文搭建了燃料电池/蓄
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新能源电动汽车可以解决普通车辆造成的环境污染问题,节约能源。燃料电池汽车作为新能源电动汽车的一种,使用氢气作为主要能源,化学反应后产物仅为水,具有高效率、无污染的特点,该汽车解决了普通电动汽车在续航方面的缺陷,是目前新能源汽车研究的热点之一。本文以提高燃料电池电动汽车经济性为目标,做了以下研究:针对单一燃料电池上存在的启动、输出特性等方面的局限性导致电动汽车经济性下降的问题,本文搭建了燃料电池/蓄电池混合的电动汽车混合储能系统模型。首先,对燃料电池和蓄电池进行分析,确定以质子交换膜燃料电池为主能源,锂离子电池为辅能源的混合储能系统结构。其次,在ADVISOR中对燃料电池和蓄电池建立仿真模型。最后,对建立的电池模型进行分析。针对混合系统中能量管理策略不合适导致电动汽车经济性下降的问题,本文提出了基于工况识别的模糊控制能量管理策略。首先,基于工况的特征参数信息,对工况类型进行划分,利用学习矢量量化的神经网络建立工况识别器并在MATLAB/SIMULINK中搭建仿真模型。其次,将识别的工况信息作为模糊控制器输入端的约束条件,确认模糊控制器的输入、输出、隶属度函数、模糊规则等。最后,将单一的模糊控制与基于工况识别的模糊控制能量管理策略仿真结果进行比较,结果表明基于工况识别的能量管理策略比单一的模糊控制策略整车经济性提高了13.3%。针对基于工况识别的模糊控制能量管理策略参数匹配不佳导致电动汽车经济性下降的问题,本文提出了基于多岛遗传算法优化的能量管理策略。首先针对不同工况下蓄电池荷电状态(SOC)、燃料电池最小需求功率会有不同范围需求、确定需要优化的三个控制参数。其次,在ISIGHT中利用多岛遗传算法对这三个参数优化,将优化数据用于设计整车能量管理策略。最后,在ADVISOR中进行整车仿真,结果表明优化后的电动汽车的工作状态被改善,工作效率被提高,氢气消耗被降低,优化前比优化后整车经济性提高14.7%。
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