有軌電車燃料電池-超級電容混合動力系統(tǒng)建模與仿真.pdf

1、世界經濟的快速發(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)能源匱乏現象越發(fā)明顯，而且傳統(tǒng)能源的大量使用造成了嚴重的空氣污染、水污染等一系列問題，嚴重的影響著生態(tài)環(huán)境和經濟的可持續(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)點開始進入人們的視線。
　　城市化的不斷推進和城市人口的劇烈增長也造成了嚴重的環(huán)境污染、交通堵塞等問題，發(fā)展公共交通、堅持可持續(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、動力現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)點引起了社會的關注。
　　本文主要對燃料電池與超級電容的混合動力有軌電車的整車建模、構建適合于有軌電車的運行工況、在不同控制策略下對整車進行了仿真分析。本文的主要工作如下:
　　(1)考慮到燃料電池混合動力有軌電車的運行區(qū)間、適用場景和燃料電池輸出特性的問題，構建了適合燃料電池/超級電容混合動力有軌電車運行的仿真行駛工況，并與ADVISOR仿真軟件相互關聯。

3、　　(2)通過比較蓄電池和超級電容的功率輸出特性，并結合質子交換膜燃料電池動態(tài)響應較慢、輸出特性較軟的特點，選擇功率密度更大的超級電容作為混合動力系統(tǒng)的輔助能量源。分析燃料電池和超級電容組成的不同拓撲結構的優(yōu)缺點，最后根據實際情況和仿真控制難度選擇了本文中所用的并聯拓撲結構和參數。
　　(3)通過構建完成的運行工況，完成有軌電車的牽引電機、主能量源燃料電池、輔助能量源超級電容的參數的確定。
　　(4)分析了燃料電池/超級電容

4、混合動力有軌電車的動力部分的工作原理并建立仿真模型。針對ADVISOR獨特的仿真方式，對有軌電車整車進行了力學分析，建立整車動力學模型，同時建立牽引電機模型、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、牽引電機等部件的輸出功率等工作曲線，并通過計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