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《燃料电池汽车动力总成结构配置及参数优化匹配_贠海涛》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、汽车工程2006年(第28卷)第8期AutomotiveEngineering2006(Vo.l28)No.82006163燃料电池汽车动力总成结构配置及参数优化匹配贠海涛,万钢,孙泽昌(同济大学汽车学院,上海201804)[摘要]结合燃料电池大客车动力系统的实际开发过程,分3个步骤阐述燃料电池汽车动力总成结构配置和参数匹配的一般方法。第1步,通过分析燃料电池的特性论证了动力总成结构配置的优化解决方案。第2步,通过分析不同类型功率部件特性阐述了主要功率部件选型的依据,并且根据设计性能要求进行动力总成主要部件基本参数设计。第3步,进行燃料电池混合动力总成参数优化匹配的研究。仿真和实验台测
2、试的结果证明所设计的燃料电池大客车动力总成满足要求。关键词:燃料电池汽车,动力总成,结构配置,参数匹配AStudyonConfigurationandParametersOptimizationofDrive-trainforFuelCellVehicleYunHaitao,WanGang＆SunZechangAutomobileSchool,TongjiUniversity,Shanghai201804[Abstract]Aimingatthedevelopmentofafuelcellbusdrive-train,ageneralmethodoftheconfigurationan
3、dparametersoptimizationofadrive-trainforfuelcellvehicleispresentedwiththreesteps.First,aconfigurationschemeofhybriddrive-trainsystemisadoptedbasedontheanalysisonthecharacteristicsoffuelcell;Second,ac-cordingtotheperformancerequirementsoffuelcellvehicle,theappropriatetypesofmajorpowercomponentsar
4、eselectedandtheirbasicparametersaredefined;Third,anoptimizingsimulationiscarriedoutontheparametersofhybridpowersystemoffuelcellbus.Theresultsofsimulationandtestsshowthattherequirementsoffuelcellbusareme.tKeywords:Fuelcellvehicle,Drive-train,Configuration,Parametersoptmiization系统结构简单等优点,但同时也存在一些问
5、题。1前言(1)输出特性偏软图1是某40kW燃料电池从能量转换角度看,燃料电池汽车与传统汽车堆的输出特性曲线,可以有着本质的区别,这就要求燃料电池汽车动力系统看出燃料电池的输出特性采用全新的结构形式。文中在深入分析燃料电池动偏软,作为车用电源,无法力系统特性的基础上,结合燃料电池大客车动力系满足负载频繁剧烈的变统的实际开发过程,系统研究并提出了燃料电池汽化,因此必须在电机控制图1某40kW燃料电池堆的输出特性曲线车动力总成结构设计及参数匹配的一般方法。器和燃料电池之间增加必要的功率部件进行阻抗匹2结构配置配。实践证明,采用直流变换器DC/DC,可以很好[1]地起到阻抗匹配的作用,燃料电
6、池和DC/DC合燃料电池作为车用电源有效率高、污染小、传动并作为车用动力电源。原稿收到日期为2005年7月26日,修改稿收到日期为2005年9月26日。730汽车工程2006年(第28卷)第8期(2)启动时间长、动态响应差、功率密度低、成广泛应用。开关磁阻电机应用较少。由于大客车的本高、无法吸收回馈能量采用矢量控制的车用驱功率需求较大,导致电机功率和体积增加,对控制器动电机可方便地实现四象限运行,使制动能量的回件要求提高,并且不利于整车布置,因此适宜采用多收成为可能。而燃料电池无法吸收回馈能量。另外电机驱动的方案。可采用两种结构:一种是多电机用燃料电池作为单一电源,还存在两个问题,一是
7、其输出转矩耦合;另一种是采用轮毂电机技术,后者控[2]启动时间长,动态响应速度较慢,无法满足车辆运行制较为复杂。过程中负载的快速变化需求,二是燃料电池功率密3.1.2电机性能参数确定度较低、成本高,若仅以燃料电池满足峰值功率需3.1.2.1理想车用电机的转矩转速特性求,势必会造成整备质量和成本的增加。理想车用电机的特[3]在燃料电池发动机(FCE)和电机控制器之间增性可以用图3表示。加峰值功率系统(PPS),不仅可以吸收回馈能量、降转折转速nb
