燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配與優(yōu)化研究.pdf

1、開發(fā)燃料電池電動(dòng)汽車是解決當(dāng)前能源短缺與環(huán)境污染問題的切實(shí)有效的技術(shù)途徑之一。以提高動(dòng)力系統(tǒng)的效率為目標(biāo)，研究多能源動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法，構(gòu)建由燃料電池與輔助動(dòng)力源組成的電-電混合動(dòng)力系統(tǒng)，已成為燃料電池汽車開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。本文以燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，以燃料電池電動(dòng)汽車的電電混合動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法為重點(diǎn)，對(duì)某輕型燃料電池客車動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)匹配與優(yōu)化研究，主要的研究過程與成果如下：
　　 (1)首先，綜述了

2、燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配與優(yōu)化研究的內(nèi)容，主要概括了混合動(dòng)力參數(shù)匹配和優(yōu)化方法，指出加強(qiáng)燃料電池電動(dòng)汽車電電混合動(dòng)力系統(tǒng)匹配與優(yōu)化研究是提高動(dòng)力系統(tǒng)效率的有效途徑。
　　 (2)對(duì)比分析了燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)型，得出間接燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更適合燃料電池電動(dòng)汽車。在混合動(dòng)力系統(tǒng)配置優(yōu)化的基本原則下，對(duì)兩種間接燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(FC+B，F(xiàn)C+B+C)進(jìn)行了重點(diǎn)分析。基于對(duì)幾種典型車用動(dòng)力源特性和燃料電

3、池混合動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)要點(diǎn)的分析，結(jié)合某中巴車原車型的技術(shù)參數(shù)，確定了燃料電池系統(tǒng)和磷酸鐵鋰電池組的混合動(dòng)力系統(tǒng)方案。
　　 (3)針對(duì)燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)問題，文中提出了電電混合動(dòng)力系統(tǒng)的混合度的概念，并以汽車動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)，將混合動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為混合度的設(shè)計(jì)問題，得到了燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)的混合度設(shè)計(jì)方法，并基于混合度對(duì)燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行特性參數(shù)設(shè)計(jì)，確定了動(dòng)力源總功率、混合度邊值以及電機(jī)的特性

4、參數(shù)。
　　 (4)根據(jù)燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化問題，建立了以汽車動(dòng)力性為約束，以燃料經(jīng)濟(jì)性為優(yōu)化目標(biāo)的非線性數(shù)學(xué)模型，確定了優(yōu)化目標(biāo)、優(yōu)化變量和優(yōu)化約束。同時(shí)針對(duì)基本遺傳算法不足之處，采用改進(jìn)的混合遺傳算法對(duì)優(yōu)化問題進(jìn)行求解。該優(yōu)化結(jié)果較優(yōu)化前有明顯改善，驗(yàn)證了混合遺傳算法的有效性。文中也分析了混合度、SOC值對(duì)優(yōu)化目標(biāo)的影響。
　　 綜上所述，文中對(duì)燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型優(yōu)化、動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配與優(yōu)化的研究