燃料电池汽车多能源系统优化设计和控制

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1、上海交通大学硕士学位论文燃料电池汽车多能源系统优化设计和控制姓名：郭晋晟申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：杨林20081201上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。√（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：郭晋晟指导

2、教师签名：杨林日期：2009年2月19日日期：2009年2月19日第2页共93页上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：郭晋晟日期：2009年2月19日第3页共93页上海交通大学硕士学位论文摘要摘要随着石油资源的日益短缺以及排放污染的渐趋严重，以燃料电池汽车为代表的电动汽车正受到

3、愈来愈广泛的关注。本文根据国家973计划课题的相关研究内容，制定具有多能源混合系统的燃料电池汽车方案，建立模拟试验车并将以此为平台开展车载储能体系，多能源系统集成技术的试验研究。依据燃料电池汽车的基本参数和国家863课题中关于电动汽车性能的设计要求，综合车辆加速性能、爬坡性能以及典型循环工况，通过动力学仿真平台的建立来获得相应的功率需求、能量需求以及动力性、经济性指标，并以此为基础设计完成了驱动电机、燃料电池发动机、动力蓄电池和超级电容的参数匹配，实现汽车性能的最优化，为实际系统参数的确定提供主要根据。针对多能源系统的特性提出相应的整车控制策略和能量分配策略

4、，在以提高多能源系统的综合效率，尤其是燃料电池发动机的工作效率为重点目标的基础上建立了一套适用于多能源系统的控制算法，并采用“V循环模式”完成主程序的设计与开发，初步形成了具有自主知识产权的集成控制系统，从而为试验车集成系统的通讯配置，协调运作以及优化控制奠定了基础。第2页共93页上海交通大学硕士学位论文摘要关键词：燃料电池汽车，多能源系统，优化设计，控制策略，能量分配第3页共93页上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTTheshortageofpetroleumresourcealongwiththeincreaseoffuelpollu

5、tionmakestheelectricvehicle,especiallythefuelcellvehicledrawmoreandmoreattentions.Inthispaper,alayoutoffuelcellvehiclewithmultipleenergyresourcesisestablishedaccordingtotheresearchrequirementsofnationalproject973.Uponthelayout,vehiclefortestingusewillalsobebuiltasanimportanceexperi

6、mentplatformfortheresearchesoftheenergystoragesystemforvehicleandtheintegratedtechnologiesformultipleenergyresources.Uponthebaseparametersoffuelcellvehicleandthedesigndemandsofelectricvehiclementionedbynationalproject863,alongwiththeaccelerationperformance,climbperformanceandtypica

7、ldrivecycles,therelatedvehiclepowerdemands,energydemands,dynamicalperformancesandeconomicperformancesareobtainedthroughtheconstructionofmathmodelsfordynamicsimulation.Moreover,thematchingcalculationofmotor,fuelcell,batteryandultracapacitorarecompletedbasedonthesimulationplatformfor

8、thepurposeofrealizingvehic