有軌電車燃料電池-超級電容混合動(dòng)力系統(tǒng)建模與仿真.pdf

1、世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展不僅對能源的依賴程度越來越大，以石油、天然氣、煤炭為代表的傳統(tǒng)能源匱乏現(xiàn)象越發(fā)明顯，而且傳統(tǒng)能源的大量使用造成了嚴(yán)重的空氣污染、水污染等一系列問題，嚴(yán)重的影響著生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。近年來，燃料電池由于其功率密度高、環(huán)境友好性等優(yōu)點(diǎn)開始進(jìn)入人們的視線。
　　城市化的不斷推進(jìn)和城市人口的劇烈增長也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染、交通堵塞等問題，發(fā)展公共交通、堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的綠色交通是解決這些問題的有效措施。燃料電池混合

2、動(dòng)力現(xiàn)代有軌電車由于其載客量大、尾氣排放的無污染、能耗低等優(yōu)點(diǎn)引起了社會的關(guān)注。
　　本文主要對燃料電池與超級電容的混合動(dòng)力有軌電車的整車建模、構(gòu)建適合于有軌電車的運(yùn)行工況、在不同控制策略下對整車進(jìn)行了仿真分析。本文的主要工作如下:
　　(1)考慮到燃料電池混合動(dòng)力有軌電車的運(yùn)行區(qū)間、適用場景和燃料電池輸出特性的問題，構(gòu)建了適合燃料電池/超級電容混合動(dòng)力有軌電車運(yùn)行的仿真行駛工況，并與ADVISOR仿真軟件相互關(guān)聯(lián)。

3、　　(2)通過比較蓄電池和超級電容的功率輸出特性，并結(jié)合質(zhì)子交換膜燃料電池動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢、輸出特性較軟的特點(diǎn)，選擇功率密度更大的超級電容作為混合動(dòng)力系統(tǒng)的輔助能量源。分析燃料電池和超級電容組成的不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，最后根據(jù)實(shí)際情況和仿真控制難度選擇了本文中所用的并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和參數(shù)。
　　(3)通過構(gòu)建完成的運(yùn)行工況，完成有軌電車的牽引電機(jī)、主能量源燃料電池、輔助能量源超級電容的參數(shù)的確定。
　　(4)分析了燃料電池/超級電容

4、混合動(dòng)力有軌電車的動(dòng)力部分的工作原理并建立仿真模型。針對ADVISOR獨(dú)特的仿真方式，對有軌電車整車進(jìn)行了力學(xué)分析，建立整車動(dòng)力學(xué)模型，同時(shí)建立牽引電機(jī)模型、燃料電池功率-效率模型、超級電容模型。
　　(5)分析了功率跟隨控制的模式切換和能量管理策略，完成了在文中所構(gòu)建的工況下的整車性能仿真，得到了燃料電池、超級電容、牽引電機(jī)等部件的輸出功率等工作曲線，并通過計(jì)算得出了有軌電車中主要部件的工作效率。
　　(6)完成了基于以電