燃料電池汽車動力系統(tǒng)過程模擬.pdf

1、隨著全世界汽車產(chǎn)量和保有量的日益增多，以石油產(chǎn)品為動力源的車輛所排放的廢氣已經(jīng)成為影響地球氣候和環(huán)境污染的主要來源，能源危機(jī)也日益加劇。 因此，人們迫切的需要開發(fā)低污染的替代能源汽車來改善能源短缺和環(huán)保問題，燃料電池汽車（FCV，F(xiàn)uel Cell Vehicle）作為一種可行方案已成為世界各汽車廠商在技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行競爭的焦點(diǎn)之一。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，燃料電池汽車不通過熱機(jī)過程，不受卡諾循環(huán)的限制，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、環(huán)境友好等

2、內(nèi)燃機(jī)汽車不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)仍然可以保持傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車高速度、長距離行駛和安全、舒適等性能，被認(rèn)為是21 世紀(jì)首選的潔凈、高效運(yùn)輸工具。 動力系統(tǒng)是燃料電池汽車的核心部分，是決定整車性能的關(guān)鍵，也是其不同于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和其他類型電動汽車的標(biāo)志，因此，對燃料電池汽車動力系統(tǒng)進(jìn)行研究具有非常重要的意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，建模仿真技術(shù)已經(jīng)成為汽車動力系統(tǒng)研發(fā)過程中的一個(gè)重要手段。通過仿真分析可以靈活地調(diào)整設(shè)計(jì)方案，合理優(yōu)化參數(shù)

3、，預(yù)測不同操作條件下的系統(tǒng)性能，有助于樣車的制造和試驗(yàn)。 本文的出發(fā)點(diǎn)是系統(tǒng)層面上的建模，建立了包括燃料供應(yīng)模塊、燃料電池堆模塊和循環(huán)冷卻水模塊在內(nèi)的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）汽車動力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。其中燃料供應(yīng)模塊包括壓縮機(jī)模型和氣體分壓模型，燃料電池堆模塊分別給出了理論可逆電壓、活化極化電壓、歐姆極化電壓和濃差極化電壓的數(shù)學(xué)模型，循環(huán)冷卻水模塊重點(diǎn)考慮了幾個(gè)關(guān)鍵因素對冷卻水用量的影響。接著，筆者運(yùn)用Matlab/Simu