【摘 要】
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近年来,不可再生能源越来越短缺,新能源汽车的出现打破了这一局面。而燃料电池汽车以氢气为燃料驱动,运行过程绿色无污染,未来会成为新能源汽车中的中流砥柱。燃料电池汽车运
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近年来,不可再生能源越来越短缺,新能源汽车的出现打破了这一局面。而燃料电池汽车以氢气为燃料驱动,运行过程绿色无污染,未来会成为新能源汽车中的中流砥柱。燃料电池汽车运行过程中噪声低,排放无任何污染物、能量利用率高,未来一定会成为替代传统燃油车的理想动力源。燃料电池混合动力汽车能够充分利用燃料电池的高能量密度和辅助动力源的高功率密度的优点,满足汽车在面对复杂的路面工况行驶并且需要频繁加速、制动时的动力性和经济性要求。本文参照以往燃料电池混合动力汽车的动力系统构成,确定燃料电池加超级电容混合动力汽车的结构形式;依据某车型参数的设计目标,对整车各部件进行选择并进行参数匹配,包括燃料电池、超级电容、驱动电机的参数匹配;然后借助Matlab/Simulink软件对动力系统各部件建立离线仿真模型,包括燃料电池模型、单向DC/DC转换器模型、超级电容模型、双向DC/DC转换器模型、车辆动力模型、驱动电机模型;其次,为了提高整车的能源利用率以及汽车的经济性和动力性,对动力系统的能量流分配控制进行了研究,提出基于逻辑门限的模糊控制策略;再次采用提出的控制策略和燃料电池汽车传统控制策略——功率跟随控制策略在UDDS循环工况和NEDC循环工况下进行离线仿真,仿真结果初步证明了基于逻辑门限的模糊控制策略在经济性和动力性方面优于功率跟随控制策略;最后采用实验台实验验证,数据结果表明采用本文建立控制策略的正确性和高效性,在燃料电池和超级电容的混合动力系统中采取基于逻辑门限的模糊控制策略,可以充分发挥超级电容高功率密度的特点,分离变化较大的瞬时功率,补充燃料电池输出功率不足、响应慢的劣势,使燃料电池输出平缓,增加车辆的动力性和经济性。
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