Z1238-全功率燃料电池汽车驱动系统设计 下载积分：50　资料编号： Z1238

作品包括:

Word版说明书1份，共66页，约20000字

CAD版本图纸，共3张

摘 要

本文介绍了全功率燃料电池汽车驱动系统的一种设计思路与方法。随着世界人口的增长汽车保有量也快速增长，加上对化石燃料的过分开采，已经对地球环境造成了严重破坏， 诸如全球气候变暖和恶劣的雾霾天气迫使人们将目光转向清洁能源。在新能源汽车中，燃料电池汽车作为技术上比较成熟的一种发展方向得到了各国专家的一致认可，它既拥有电动汽车零排放无污染的特点又克服了纯电动汽车续驶里程短的问题，优点突出。以氢能作为主要动力源的燃料电池汽车驱动系统上有别于传动内燃机汽车，因此，有必要对于燃料电池汽车进行驱动系统设计，最大程度上发挥燃料电池汽车的经济性与动力性。本文从探讨燃料电池汽车的几种驱动类型出发，经过理论计算，驱动部件选型，最后进入 ADVISOR 中仿真分析，优化参数。

首先是对燃料电池普遍的几种驱动方式进行优劣分析，从四种燃料电池汽车驱动模式中，选择了技术较为成熟的燃料电池加辅助蓄电池（FC+B）联合驱动模式，控制策略上则选择了功率跟随模式，设计上的定位车型为紧凑型四门五人小轿车，目标人群为有一定购买力的中产阶级。这样的车型比较适合中国市场，能够替换大部分传统燃油汽车。

其次，根据理论公式初步计算出所需的电机参数，传动系传动比，燃料电池与辅助蓄电池的功率。根据各种电机的不同原理与适应条件，选择永磁同步电机作为驱动电机，因为电机比起发动机的输出特性更加优秀，省去变速器结构，燃料电池选择质子交换膜燃料电池，辅助蓄电池选择性能稳定的锂电池。由于国家对于燃料电池电动汽车的相关国标规定较少，暂且使用对于电动车的动力性要求代替。

在各部件参数初步确定后，进入到 ADVISOR 中进行仿真。ADVISOR 是一款基于MATLAB 的仿真软件，根据其自带的模型进行参数的调整，得出结论。从仿真结果来看， 所选用的电机与燃料电池等驱动部件能够基本实现设定目标，百公里耗氢量较低，经济性较好。

最后，运用 ADVISOR 中自带的优化软件进行优化，将氢燃料电池，电机与能量储备系统的功率做出适当调整，结合 NEDC 城市工况进行仿真模拟，结果显示优化后的动力系统各部件的工作效率更高，等效燃油经济性也更好。

关键词：燃料电池电动汽车；驱动系统；设计；仿真优化

目 录

第 1 章 绪论 1

1.1  引言 1

• 燃料电池电动汽车国内外研究现状 1

• 国外燃料电池电动汽车研究现状 2

• 国内燃料电池电动汽车研究现状 3

• 本文研究内容 4

第 2 章 燃料电池电动汽车的驱动结构和控制策略 5

5.2 燃料电池电动汽车驱动系统拓扑结构 5

• 纯燃料电池驱动（PFC） 5

• 燃料电池+辅助蓄电池联合驱动（FC+B） 5

• 燃料电池+超级电容联合驱动（FC+C） 6

• 燃料电池+超级电容+辅助蓄电池联合驱动（FC+B+C） 6

5.3 燃料电池汽车的控制策略 7

• 串联功率跟随模式控制策略 7

• 串联恒温器型控制策略 8

第 3 章 燃料电池汽车驱动系统部件选型与布置 9

4.3 燃料电池汽车驱动系统布置方案 9

4.4 燃料电池电动汽车驱动系统部件选型 10

4.4.1 燃料电池的选型 10

4.4.2 辅助蓄电池的选型 11

4.4.3 DC/DC 交换器 12

4.4.4 驱动电机 12

4.5 燃料电池电动汽车驱动系统的初步计算 12

4.5.1 驱动电机参数 14

4.5.2 传动系传动比 16

4.5.3 主减速器齿轮设计 16

4.5.4 氢燃料电池参数确定 20

4.5.5 动力蓄电池确定 21

第 4 章 基于 ADVISOR 的燃料电池电动汽车驱动仿真 23

4.1 ADVSIOR 仿真软件介绍 23

 4.2 ADVISOR 仿真界面 23

4.2.1 动力参数输入界面 23

4.2.2 工况实验参数输入界面 24

4.2.3 仿真运行结果界面 26

4.3 氢燃料电池汽车驱动系统模型 27

4.3.1 燃料电池建模 28

4.3.2 动力锂电池建模 29

4.3.3 驱动电机建模 30

4.3.4 其他部件参数修改 32

4.4 燃料电池汽车整车仿真 33

4.4.1 仿真工况的选择 33

4.4.2 仿真结果 35

第 5 章 基于 ADVISOR 的燃料电池汽车驱动系统优化 38

3.3 ADVISOR 前期优化模块 Auto-size 38

3.4 ADVISOR 参数变量优化 41

第 6 章 全文总结 45

参考文献 46

致谢 47

温馨提示:

1、题目前面的备注【字母数字编号】为本站整理分类的编号，与课题内容无关，请选题时忽视；

2、若题目上备注三维，则表示文件里包含三维源文件，由于三维组成零件数量较多，为保证预览截图的简洁性，本站将三维文件夹进行了打包。三维及CAD预览截图，均为本站电脑打开软件进行截图的，保证能够打开，下载原件超高清，下载后解压即可；

3、本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装Office2007。图纸软件为AutoCAD,PROE,UG,SolidWorks，CATIA等；

4、本站所有图文资料仅供用户学习参考，不作为任何商用或其他用途；
5、本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 不包修改，不支持退换，同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失；

6、 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。