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

1、開發(fā)燃料電池電動汽車是解決當前能源短缺與環(huán)境污染問題的切實有效的技術(shù)途徑之一。以提高動力系統(tǒng)的效率為目標，研究多能源動力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法，構(gòu)建由燃料電池與輔助動力源組成的電-電混合動力系統(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汽車動力系統(tǒng)設(shè)計為研究對象，以燃料電池電動汽車的電電混合動力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法為重點，對某輕型燃料電池客車動力系統(tǒng)進行了參數(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、燃料電池電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配與優(yōu)化研究的內(nèi)容，主要概括了混合動力參數(shù)匹配和優(yōu)化方法，指出加強燃料電池電動汽車電電混合動力系統(tǒng)匹配與優(yōu)化研究是提高動力系統(tǒng)效率的有效途徑。
　　 (2)對比分析了燃料電池電動汽車動力系統(tǒng)的構(gòu)型，得出間接燃料電池混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更適合燃料電池電動汽車。在混合動力系統(tǒng)配置優(yōu)化的基本原則下，對兩種間接燃料電池混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(FC+B，F(xiàn)C+B+C)進行了重點分析。基于對幾種典型車用動力源特性和燃料電

3、池混合動力系統(tǒng)技術(shù)要點的分析，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力系統(tǒng)方案。
　　 (3)針對燃料電池混合動力系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計問題，文中提出了電電混合動力系統(tǒng)的混合度的概念，并以汽車動力學理論為基礎(chǔ)，將混合動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計問題轉(zhuǎn)化為混合度的設(shè)計問題，得到了燃料電池混合動力系統(tǒng)的混合度設(shè)計方法，并基于混合度對燃料電池電動汽車的動力系統(tǒng)進行特性參數(shù)設(shè)計，確定了動力源總功率、混合度邊值以及電機的特性

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