燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、人類對化石燃料的大量使用導(dǎo)致了很嚴(yán)重的污染問題，加上煤、石油等化石能源的日益減少，各國政府對新能源的開發(fā)和利用都非常重視。氫能是一種環(huán)境友好型的能源，其排放物一般為水，不含CO2及其它有害物質(zhì)。燃料電池正是利用氫能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，將富氫氣體的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。目前燃料電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事和航天領(lǐng)域，也有大型的燃料電池發(fā)電站在并網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)在燃料電池的研究以各大汽車企業(yè)為主，奔馳、克萊斯勒、福特、現(xiàn)代等都相繼推出了自己的燃料電池汽

2、車。燃料電池存在特性曲線較軟且功率響應(yīng)較慢的缺點(diǎn)，因此不太適合直接給車輛等功率變化較頻繁的負(fù)載做電源使用。為了解決這個(gè)問題，基于燃料電池的混合動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
　　雖然有的企業(yè)已經(jīng)推出了基于燃料電池的混合動(dòng)力車，但是國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)不多且大多處在仿真研究階段?？绽湫唾|(zhì)子交換膜燃料電池和鋰電池被用來構(gòu)建本混合動(dòng)力系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括燃料電池的控制和能量管理兩大功能?？绽湫唾|(zhì)子交換膜燃料電池控制手段較少，主要包括：陽極排氣控制，附屬風(fēng)扇控制

3、和瞬時(shí)短路控制。首先對上述控制手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，觀察其對燃料電池的影響，并簡要分析這些控制手段對燃料電池的影響機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套能較好發(fā)揮燃料電池性能的控制方法，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制硬件及軟件，實(shí)現(xiàn)了燃料電池的優(yōu)化控制。在參考國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于燃料電池恒電壓模式的能量管理策略，該策略包含三種系統(tǒng)運(yùn)行模式及其轉(zhuǎn)換。相對于傳統(tǒng)的功率跟隨型能量管理策略，在該策略下燃料電池輸出功率大部分時(shí)間恒定，避免了燃料電池功率響應(yīng)較