燃料电池城市客车动力驱动系统的功率匹配
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燃料电池汽车混合动力系统参数匹配和优化燃料电池作为车用动力电源有效率高、污染小、动力传动系统结构简单等诸多优点,但在实际使用中也存在一些问题。
(1)燃料电池的输出特性偏软,作为车用电源,无法满足负载频繁剧烈的变化,因此必须在电机控制器和燃料电池之间增加必要的功率部件进行阻抗匹配。
(2)车用燃料电池作为单一电源其启动时间长,动态响应速度较慢,无法满足车辆运行过程中负载的快速变化需求;燃料电池功率密度较低、成本高,若仅以燃料电池满足峰值功率需求,势必会造成整备质量和成本的增加;无法吸收回馈能量,不能实现制动能量的回收。
在燃料电池发动机(FCE)和电机控制器之间增加峰值功率系统(PPS),不仅可以吸收回馈能量、降低成本,而且可以弥补FCE启动时间长、动态响应差的缺点。
采用这种结构的动力系统称为燃料电池混合动力系统。
“燃料电池+动力蓄电池”是目前研发的燃料电池混合动力系统主要构型,主要有如图1所示4种结构。
结构(a)、(b)和(c)中,燃料电池和驱动系统都是间接连接,可以在一些特定条件下的场地车上使用,但受目前燃料电池技术水平的限制,这3种动力系统结构难以在功率需求和功率波动都比较大的车型上实现。
结构(d)的优点是:蓄电池可回收再生制动的能量和吸收燃料电池富裕的能量;蓄电池组作为燃料电池发动机的输出功率平衡器,调节燃料电池发动机的效率和动态特性,改善整车燃料经济性,提高动态响应速度。
图1 燃料电池混合动力系统结构对于本文所研究的燃料电池汽车,其车型的整车参数及动力性指标如表1所示。
表1 整车参数和设计性能要求2 燃料电池混合动力系统参数匹配2.1 电机参数设计目前,可用作车用驱动电机的有直流电机、交流感应电机、永磁同步电机、直流无刷电机、开关磁阻电机等。
交流异步电机由于结构简单、坚固且控制性能好,被欧美国家广泛采用。
永磁同步电机和直流无刷电机能量密度和效率较高,在日本得到广泛使用。
开关磁阻电机使用较少。
纯电动客车动力传动系参数匹配及整车性能研究一、本文概述随着全球对环境保护和可持续发展的日益关注,纯电动客车作为一种绿色、环保的交通工具,受到了广泛的关注和应用。
然而,纯电动客车的动力传动系统参数匹配问题一直是影响其整车性能的关键因素之一。
因此,本文旨在深入研究纯电动客车的动力传动系统参数匹配问题,以及其对整车性能的影响,为纯电动客车的研发和优化提供理论支持和实践指导。
具体而言,本文将首先分析纯电动客车动力传动系统的基本原理和构成,探讨其主要组成部分(如电池、电机、变速器等)的性能特点和相互关系。
在此基础上,本文将研究纯电动客车的动力传动系统参数匹配问题,包括电机参数、电池参数、传动比等的匹配与优化。
本文还将探讨这些参数匹配对纯电动客车整车性能(如动力性、经济性、续驶里程等)的影响,以及如何通过参数优化来提升整车性能。
通过本文的研究,希望能够为纯电动客车的动力传动系统参数匹配提供理论依据和实践指导,推动纯电动客车技术的进一步发展,为绿色交通和可持续发展做出贡献。
二、纯电动客车动力传动系统概述纯电动客车作为新能源汽车的重要组成部分,其动力传动系统的设计与优化对于提升整车性能具有至关重要的作用。
纯电动客车的动力传动系统主要由电池组、电机、控制器以及传动机构等核心部件构成。
这些部件的协同工作,使得纯电动客车能够实现高效、环保的行驶。
电池组是纯电动客车的“心脏”,它为整车提供所需的电能。
电池组的性能直接影响到车辆的续航里程、加速性能以及能量利用率等关键指标。
因此,在动力传动系统参数匹配过程中,需要充分考虑电池组的能量密度、充放电速率以及循环寿命等特性。
电机作为动力输出装置,负责将电能转化为机械能,驱动车辆行驶。
电机的选择需要考虑其功率、扭矩以及效率等因素,以确保纯电动客车在不同工况下都能够提供足够的动力。
同时,电机的控制策略也是动力传动系统中的重要环节,它直接影响到车辆的驾驶性能和能量消耗。
控制器是纯电动客车的“大脑”,它负责协调电池组、电机以及传动机构等部件的工作。
燃料电池客车动力系统参数匹配及控制策略研究韩经鲁张振东李泽滨孙玉萍发布时间:2023-05-30T15:14:43.476Z 来源:《科技新时代》2023年6期作者:韩经鲁张振东李泽滨孙玉萍[导读] 在燃料电池车辆的设计中,动力系统的参数匹配是一个非常关键的问题,它直接关系到车辆的功率和经济性。
本论文主要针对一种基于燃料电池技术的大巴,对该大巴的动力系统主要参数进行了分析,并基于该大巴的控制策略进行了研究。
中通客车股份有限公司山东省聊城市 252000摘要:在燃料电池车辆的设计中,动力系统的参数匹配是一个非常关键的问题,它直接关系到车辆的功率和经济性。
本论文主要针对一种基于燃料电池技术的大巴,对该大巴的动力系统主要参数进行了分析,并基于该大巴的控制策略进行了研究。
最后,给出了一种新的控制策略。
基于 MATLAB/Simulink软件,建立了汽车行驶过程的模拟平台,并对其进行了模拟和分析。
研究结果显示,本课题所研制的大巴动力系统具有较好的性能,能够满足大巴的动力性需求,并在此基础上,采用模糊控制方法对大巴进行能量管理,以确保大巴在运行中的稳定性与安全性。
模拟计算结果显示,该方法能在市区行驶时,有效地减少燃油消耗,减少尾气排放。
关键词:燃料电池;参数匹配;控制策略引言近年来,在我国节能减排与新能源汽车发展的背景下,利用燃料电池技术的车辆受到人们的高度重视与研究。
与传统燃油汽车相比,燃料电池汽车具有零排放、零噪音、高动力性能等优点,并且能够在电力和燃料两种模式之间进行灵活的切换,特别适用于城市公交、长途客车等移动出行。
在城市道路上行驶时,由于交通拥堵,造成了燃料电池车辆的油耗增加,尾气排放增加。
一、动力系统参数匹配燃料电池客车的动力系统由发动机、燃料电池、动力电池组、驱动电机、变速器等构成,燃料电池和电机主要是通过驱动电机与变速器相连,燃料电池与传动装置的联结方式是决定汽车最高车速及最大爬坡速度的关键因素。