基于多模型的燃料电池电动汽车能量流控制研究

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1、武汉理T大学硕士学位论文摘要随着全球经济的快速发展，环境污染日益严重，能源供需矛盾同益突出。能源与环境成为了21世纪的重要主题。燃料电池尤其是质子交换膜燃料电池比能量高、工作温度低等良好性能受到人们的广泛关注。燃料电池电动汽车(FuelCellElectricVehicle，FCEV)具有低噪音、无污染、零排放和能量转换效率高等特点，受到了各国相关专家学者的重视。能量流控制是保证证燃料电池汽车高效、稳定工作的重要环节。本文以燃料电池电动汽车为研究对象，开展其动力系统的控制研究。主要研究内容如下：在比较分析作为车辆主能源的燃料电池发

2、动机和各辅助能源的特性及优缺点的基础上，研究了燃料电池电动汽车动力系统的几种典型的拓扑结构，重点论证并采用了燃料电池和超级电容联合驱动的拓扑方案，同时确立燃料电池电动汽车各能源的性能指标，并分析了在几种典型工况下的燃料电池电动汽车能量流向问题。分析了燃料电池电动汽车能量流的特性，研究了基于DSP的能量流控制系统的整体方案，设计了能量流控制系统的能量管理控制单元，根据燃料电池电动汽车不同工况确立了动力系统的配电方案，并详细分析了它们的结构和特点，完成了燃料电池系统的启动、超级电容电荷量(SourceofCharge，SOC)的计算、

3、～D模块程序介绍及人机界面的软件设计。、结合燃料电池电动汽车实际情况，研究了基于多模型方法的能量流控制策略，通过神经网络建立了FCEV在各工况下的多模型集，并针对FCEV在匀速和变速下的子模型分别设计了滑模变结构控制和PID控制策略，并采用模糊加权方法进行各模型间的平滑切换调度，实现了基于多模型的能量流的优化与控制。l关键词：燃料电池电动汽车，多能源动力系统，能量流，多模型武汉理1：大学硕+学位论文AbstractAstheglobaleconomydevelopingSOfast，environmentpollutionande

4、ner2Vsupplyarebecomingmoreandmoreserious．AsFuelCellsepeciallyProtonExchangeMembraneFuelCell(PEMFC)hasseveraladvantagessuchashigheriefgvdensity,IOWworkingtemperature．ithasbeenwidelyconcernedbycorrelativepeople．Environmentandenergyhavebecomethemainthemein21century．AsFue

5、lCellElectricVehicle(FCEV)hastheadvantageoflOWnoise，nopollution，zeroemissionandhighenergyconversionefficiency,ithasbeenconvernedbytheexpertallovertheworld．EnergyflowcontrolisanimportantsegmenttoensuretheFuelCellElectricVehiclehaveanefficientandstablework．Throu藏_,htaki

6、ngtheFuelCellElectricVehicleastheresearchbackground，theauthoraccomplishesthereaearchoncontrollingpowersystem．Themainresearchcontentsasfollows：Onthebasisofcontrastandanalysisabouttheadvantagesanddisadvantagesofmainenergyandauxiliaryenergy,thispaperhasresearchedseveralc

7、lassictopologies，especiallywithanemphaisisontheplanofFuelCellparallelconnectwithsupercapacity．EnsuretheperformanceindexofFCEV．AndthenanalyzetheproblemabouttheenergyflowofFCEVontheclassicworkingenvironments．AnalysingthepropertyofFCEVenergyflow,thepaperhasresearchedthew

8、holeplanaboutenef窑YflowcontrolsystembasedonDSPanddesignedtheenergycontrolounitofenergyflowcontrolsystem．Accordingtothedifier