燃料電池電動(dòng)汽車多能源匹配與自適應(yīng)控制研究.pdf

1、能源短缺和環(huán)境污染是當(dāng)今世界的兩大突出問題，發(fā)展電動(dòng)汽車是解決這兩大問題的重要途徑之一。燃料電池以其高能量轉(zhuǎn)化效率、零排放、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)成為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的首選能源，同時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)的要求和燃料電池的特性都決定了配置輔助能源與燃料電池構(gòu)成多能源動(dòng)力系統(tǒng)的必要性。本文以研發(fā)燃料電池電動(dòng)汽車為背景，以多能源動(dòng)力系統(tǒng)為研究對(duì)象，開展車載多能源自適應(yīng)匹配控制的研究，主要研究?jī)?nèi)容如下： 詳細(xì)分析了適用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的各種輔助能源系統(tǒng)的特性，討論

2、了燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上提出了一種燃料電池電動(dòng)汽車多能源自適應(yīng)匹配方案。 在比較分析各種功率變換器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用雙向半橋非隔離方案設(shè)計(jì)了能量管理單元的功率主電路，并按照整車動(dòng)力系統(tǒng)的性能要求計(jì)算了電路參數(shù)。以DSP為核心設(shè)計(jì)了能量管理單元的控制電路、通信接口電路及IGBT的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路。 在深入研究燃料電池、輔助能源性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析了燃料電池電動(dòng)汽車的運(yùn)行模式，根據(jù)多能源

3、動(dòng)力系統(tǒng)能量匹配控制的目標(biāo)和原則，提出了一種功率實(shí)時(shí)自適應(yīng)跟隨控制算法，實(shí)現(xiàn)了電電混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量匹配。 針對(duì)雙向功率變換主電路分時(shí)工作兩種模式下，輸出端負(fù)載非線性和參數(shù)時(shí)變性的特點(diǎn)，利用多模態(tài)控制思想，設(shè)計(jì)了一種包含Bang Bang控制一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的復(fù)合控制器。在大偏差模態(tài)下利用Bang Bang控制提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，在中小偏差模態(tài)下利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)非線性對(duì)象較強(qiáng)的逼近能力及自學(xué)習(xí)能力，結(jié)合PID控制器良好的跟蹤