文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
燃料电池电动汽车车载大功率DC/DC研究
姓名:邹文
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:全书海
20070501
捅要随着能源、环保等问题的日益突出,燃料电池电动汽车成为近年来发展迅速的一种新型汽车,是世纪最具有发展前途的绿色清洁汽车。燃料电池电动汽车是用燃料电池替代传统的燃油作为车载能源的,然而目前的燃料电池输出特性偏软及动态性能较差的特点使得其单独作为车辆的动力源并不合适。因此一般配备辅助能源和燃料电池共同构成燃料电池电动汽车的动力系统。由于两种能源的输出电压等级不一致,故一般采用/变换器进行电压匹配和转换。本文正是以燃料电池电动汽车用大功率/转换器为研究对象,展开其硬件拓扑结构分析及系统软硬件设计工作,最后对/系统进行了仿真研究,具体研究内容如下:首先对燃料电池电动汽车的多能源混合动力系统结构作了详细分析。讨论了燃料电池电动汽车的电气系统的组成,并介绍了各组成模块的结构和功能。在此基础上,重点介绍了燃料电池电动汽车车载大功率/变换器的特点和设计要求。根据燃料电池的输出特性和系统的设计要求,在比较了隔离和非隔离两种不同的解决方案后,选择缏纷魑狣浠黄髦鞯缏返耐仄结构,并分析了该电路拓扑结构的工作原理。?刂破骱诵模杓屏擞布缏贰6灾鞯缏返牟数进行了整定,同时完成了各个控制系统外设模块和驱动电路的设计。结合挠布试矗匀剂系绯氐缍党翟卮蠊β/变换器的控制软件系统进行了研究和设计。在介绍滑模变结构控制基本原理的基础上,针对本系统的设计,建立了燃料电池电动汽车车载/变换器的数学模型。在模型分析的基础上,提出了/变换器的滑模变结构控制方案。并用软件对所设计的控制系统进行仿真实验,仿真结果证明了理论分析和计算的正确性。本文所设计的/变换器符合燃料电池的输出特性,可以有效地提高燃料电池的工作效率,有较高的应用价值。关键词:燃料电池电动汽车,直流,直流变换器,滑模变结构控制,仿真武汉理工大学硕士学位论文以
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第滦髀引言随着汽车工业的高速发展,全球汽车总保有量不断增加,汽车所带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭等方面的问题越来越突出。汽车尾气排放限制越来越严格,并向超低排放、零排放发展。另外,矿物燃料日渐减少并最终会枯竭、全球变暖和大气污染问题日益严重,使得汽车制造者和使用者比以往任何时候都更加关注节能和提高燃料经济性的问题。电动汽车具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点,在环保和节能方面具有不可比拟的优势,因此它是解决上述问题的有效途径。在电动汽车领域,我国和西方发达国家处在同一起跑线上,某些方面还处于世界领先地位,这为我国汽车工业技术实现跨越发展提供了一次历史性的机遇。更重要的是我国还有后发优势。有关分析认为,电动汽车之所以在西方没有发展起来,表面原因是成本没有降到可以与燃油汽车相竞争的水平,但更深层次的原因是传统汽车工业强大的惯性,因为生产电动汽车不仅仅是发动机的更改,而且是设计、制造、材料、电气、控制和整个社会服务体系的全面的变革。这就意味着以传统汽车工业为基础的国家,整个工业体系面临巨大调整,代价难以承受。这实际上为我国提供了一个机会,我国汽车工业和西方相比,相当弱小,没有结构调整的沉重的包袱,这便是可以充分利用的后发优势【“。目前电动汽车分为三种:纯电动汽车、燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车。由于传统的蓄电池的性能和价格远未达到电动汽车实用化的要求,因此电动汽车研究开发和推广应用的关键在于高性能价格比的电池的研制开发闭。燃料电池具有能量转化率高,燃料多样化,环境污染小、噪音低、可靠性强、维修性好等优点。因此开发燃料电池汽车,在能源环保形式日益严峻的情况下倍受瞩目。各大汽车公司也开始研究能够用于汽车的质子交换膜燃料电池K婕匆⒘薖汽车的研究热潮,极大地推动了其发展。武汉理工大学硕士学位论文
课题相关的国内外研究现状“九五”⒄瓜肿蟹⒘煊虻娜ㄍ故羌幽么蟮陌屠露ο低彻辏霉敬用拦啦抗郝蛄巳剂系绯丶际酰浜笤加拿大政府的大力支持下一直致力于难芯俊暌岳矗珺公司先后与奔驰、大众、通用、福特、本田等国际知名的汽车公司合作,开发出多种怠F渲校崽锲岛屯ㄓ闷倒舅愕蒙鲜琴咧一。有消息说,丰田公司开发的混合动力轿车“先驱者”己经销售了万辆。通用汽车推出的四轮驱动电动汽车概念车,则显示了电动汽车技术的发展趋势。我与发达国家相差无几,由清华大学和北京富源新技术开发总公司联合研制的我国第一辆质子交换膜燃料电池电动旅游观光车,展示了国内研制电动车的最新技术。东风汽车公