6个研究背景和意义示例,教你写计算机燃料电池汽车论文

今天分享的是关于燃料电池汽车的6篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到燃料电池汽车等主题,本文能够帮助到你

氢电混合供能系统的能量管理及控制研究

这是一篇关于氢电混合供能,燃料电池汽车,能量管理策略,MATLAB/Simulink,SOC的论文, 主要内容为氢能源是实现碳中和的理想解决方案之一。以氢气为主要燃料的电动汽车具有零污染、零碳排放、补充燃料时间短、能量密度高等优点,但氢燃料电池也存在着对负载变化的动态响应慢、无法回收能量等不足,因此需要配置辅助能源组成氢电混合供能系统。而在氢电混合供能系统的设计中,燃料电池与辅助能源的能量分配策略研究则显得尤为重要。为了有针对性地开展能量分配策略研究,本文首先对不同混合供能系统的拓扑结构进行了对比选型分析,最终确定以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为主能量源、锂离子电池为辅助能量源的结构(FC+B)作为本课题的研究模型,完成了在MATLAB/Simulink平台中对该结构的氢电混合供能系统的模型搭建,并对其关键部件进行了仿真模拟验证。针对FC+B结构的氢电混合供能系统,本文提出并比较了两种不同的能量管理策略。一种是通过确定规则实现能量管理控制,主要是结合负载需求功率(Preq)、燃料电池系统功率(PFC)和锂离子电池系统荷电状态(State of Charge,SOC),制定了14条不同的控制规则来完成功率动态分配的调控。另一种是改进型模糊逻辑控制的能量管理策略,主要是在以锂离子电池系统SOC、负载需求功率Preq为双输入源,燃料电池的功率分配系数α为输出的模糊控制策略基础上,考虑负载功率需求在运行过程中存在负值的情况,补充子模糊规则控制器的设计,提出了双模糊控制器配合决策的模糊逻辑能量管理控制策略。本文针对以上两种不同能量管理策略,在MATLAB/Simulink仿真平台中基于自建的氢电混合供能系统模型,选择新欧洲行驶工况(New European Driving Cycle,NEDC)进行仿真验证及对比分析。研究表明,本文提出的两种能量管理分配策略均能满足仿真工况的功率需求,且当锂离子电池初始SOC0较低或较高时(SOC0=39%和SOC0=82%为例),基于模糊规则控制的能量管理策略可以让锂离子电池更稳定的处于理想SOC工作范围。本文对于氢电混合供能系统能量分配策略的研究,对氢电混合供能电动汽车的应用具有一定的参考价值。

基于喷雾冷却的燃料电池汽车散热器散热性能研究

这是一篇关于喷雾冷却,燃料电池汽车,热管理,散热器,数值模拟的论文, 主要内容为针对全功率燃料电池乘用车热管理系统在高温爬坡工况下散热困难的问题,本文发展了一种利用燃料电池反应产物水对动力舱内散热器进行喷雾冷却的方案,为进一步分析其有效性以及喷雾冷却对散热器散热性能、整车热管理系统的影响,采用数值模拟与实验验证的方法开展了相关研究,主要包括以下研究内容:(1)构建基于燃料电池产水回收的散热器喷雾冷却系统拓扑图,根据实车散热器尺寸,确定了八喷嘴上下双排倾斜布置、间歇喷雾的冷却方案;利用蒸发式冷凝器的冷却机理分析散热器喷雾冷却过程;根据燃料电池的产水机理,建立喷雾系统水回收量快速计算模型。(2)通过STAR-CCM+实现散热器喷雾冷却数值模拟,选取车辆高温爬坡工况作为仿真输入条件,分析了外界风速影响下喷雾角度、喷雾流量对散热器散热性能的影响规律,得到了该工况下散热器单喷嘴喷雾冷却的最佳喷雾角度与喷雾流量。(3)搭建散热器喷雾冷却实验台架,通过实验验证了散热器喷雾冷却数值模拟的准确性;实验得出散热器冷却液进出口温差随时间变化的曲线,根据曲线形貌将其分为5个主要阶段,结合散热器喷雾冷却的换热方式分析,阶段Ⅰ主要为液滴撞击换热过程,阶段Ⅱ主要为液膜对流换热过程,阶段Ⅲ～Ⅴ主要为液膜蒸发换热过程。由实际观察可知,阶段Ⅲ散热器周围湿度大,液膜蒸发速度慢,液膜对流换热减弱且散热器翅片间均有液膜覆盖,散热器空气对流换热受阻,散热效果最差,在实际喷雾参数的选取中应避免该阶段的冷却液进出口温差低于原车载散热器工作时温差;之后对不同喷雾持续时间下的散热器喷雾冷却效果进行了研究,引入喷雾经济性指标,得出间歇喷雾策略中,单个喷雾周期内的最佳喷雾时长为20s;最后结合散热器液膜覆盖率与有效喷雾系数对水表面蒸发速率经验公式进行修正,提出一种用于散热器喷雾冷却散热功率以及液膜蒸发速率的计算方法,并通过实验验证了该方法的可靠性。(4)通过喷雾冷却散热功率及液膜蒸发速率计算方法,得出全功率燃料电池乘用车在高温爬坡工况下,喷雾冷却系统所需的平衡水量为2336.81g,所增加的散热功率为11.35k W。利用GT-COOL软件搭建了考虑喷雾冷却的燃料电池冷却回路模型,仿真得出在高温爬坡工况下应用喷雾冷却后,可使燃料电池冷却回路系统总消耗功率降低47.7%;若不改变冷却风扇与水泵转速,该方案可使散热器体积缩减15.9%。本文开展了基于喷雾冷却的燃料电池汽车散热器散热性能研究,提出散热器喷雾冷却方案,通过数值模拟揭示了喷雾流量与喷雾倾角对散热器散热性能的影响规律,利用实验台架分析散热器喷雾冷却换热过程,验证了喷雾冷却功率的计算方法,证明了在全功率燃料电池乘用车热管理中应用喷雾冷却方案的有效性,可为喷雾冷却系统仿真与实验平台的设计提供参考,也为大功率燃料电池汽车热管理系统设计提供一种新思路。

基于喷雾冷却的燃料电池汽车散热器散热性能研究

燃料电池汽车动力系统的远程监控系统

这是一篇关于燃料电池汽车,电池管理,远程监控,4G,CAN的论文, 主要内容为随着汽车技术的不断发展以及人们对于汽车需求量的不断增加,传统内燃机车会产生大量的化石燃料消耗和污染物排放,由此促进了世界各国进行能源结构调整,全球汽车工业也开始积极发展新能源汽车,其中燃料电池因具有能量转换效率高、燃料来源广泛、环境友好等优点被应用于交通、电力等领域,燃料电池汽车也被视为未来汽车发展的方向。目前,燃料电池汽车已逐步发展到了市场商用化阶段,这就对燃料电池汽车的性能提出了更高的要求。因此为掌握燃料电池汽车运行过程中的可靠性与安全性,对燃料电池汽车动力系统的工作状态实施远程监控是十分必要的。为了设计开发燃料电池汽车动力系统的远程监控系统,本文通过阅读大量相关技术文献,对国内外燃料电池汽车以及车辆远程监控技术研究现状有了深入了解和掌握,并对燃料电池汽车基本原理及关键技术做了详细论述。然后基于燃料电池汽车的基本结构以及工况参数分析提出了总体设计方案,同时对汽车车载终端的通信技术协议规范做了介绍,通过论证选择了远程监控的通信方式。该系统主要由车载移动采集终端和远程监控中心两部分组成,车载移动终端的硬件设计采用STM32F103ZET6作为主控芯片,根据系统的功能需求详细设计了最小系统电路、CAN总线驱动电路、GPS模块接口电路、4G接口电路、语音合成模块接口电路、显示屏接口电路、电源转换电路。基于Keil5开发环境展开系统软件设计,按照车载移动终端的工作流程详细设计了系统初始化程序、CAN通信协议、GPS接口通信程序流程设计、4G接口通信程序流程设计、语音合成模块控制程序设计、显示屏模块程序流程设计。远程监控中心的软件设计主要包括4G网络通信部分以及上位机数据接收、显示、储存部分,基于Lab VIEW环境设计开发了用户登录模块、网络通信与数据接收模块、监控数据显示模块以及数据存储模块。最后,搭建实验环境对燃料电池汽车动力系统运行状态参数的远程监控系统进行测试与验证。首先对所开发的车载通信终端的CAN总线通信功能作测试,在此与所开发的电池管理系统为例做了CAN通信测试实验;利用4G通信模块通过4G网络实现了车载移动终端与后台上位机之间的数据远程传输;基于GPS模块实现了对车辆地理信息和时间信息等的获取并将信息实时显示到触摸屏上;车载移动数据采集终端设置语音合成模块为燃料电池汽车提供语音提示等功能;最后远程监控中心将所接收的车载数据予以储存和分析处理。各功能测试实验基本验证了该远程监控系统技术方案的可行性,达到了课题研究预期的目标要求,对于燃料电池汽车的安全稳定运行有一定的实际意义。

燃料电池公交车动力系统参数匹配与能量管理策略研究

这是一篇关于燃料电池汽车,参数匹配,能量管理策略,改进的动态规划,博弈理论的论文, 主要内容为以燃料电池为能源的燃料电池汽车,凭借燃料电池的能量转化效率高和排放零污染等优势,成为新能源汽车的发展方向之一。但由于燃料电池功率动态响应慢和只能单向输出的缺点,其需要搭配辅助储能装置(动力电池等),共同作为燃料电池汽车的能量源。因此制定合理的能量管理策略,成为燃料电池汽车领域研究的关键问题。(1)对燃料电池公交车动力系统进行参数匹配。本文将燃料电池公交车作为研究对象,首先从燃料电池公交车能量源出发,对主要能量源的结构特点进行分析,对燃料电池公交车能源动力的技术方案进行选择和设计,选取半主动型(燃料电池通过单向DC/DC与母线相连)作为燃料电池公交车的动力系统结构。根据整车参数及设计性能指标,对燃料电池公交车能源动力系统进行选型与参数匹配,其中包括燃料电池、动力电池和驱动电机。(2)搭建整车仿真平台。根据燃料电池公交车动力系统结构和主要部件的选型和匹配结果,基于MATLAB/Simulink对燃料电池公交车进行整车仿真平台搭建,包括测试工况、驾驶员、转矩修正分配及能量管理、燃料电池、动力电池、驱动电机和车辆动力学7个模块,并详细介绍各个子模块的功能和建模原理。(3)制定能量管理策略。本文能量管理策略的作用旨在实现燃料电池和动力电池功率的合理有效分配,进一步降低氢气消耗、保持燃料电池高效运行和延长使用寿命。对此本文制定三种能量管理策略,分别是基于规则的策略、所提出的根据预测功率求解最大最小动力电池功率,预先求解状态量SOC的上下限范围,制定的基于改进的动态规划的预测控制和所提出的燃料电池功率集群和整车需求功率集群数据网格,制定的基于博弈理论的预测控制的能量管理策略,通过MATLAB对策略进行S函数的编写,利用Sfunction模块在整车仿真平台中进行能量管理策略的仿真。(4)对能量管理策略进行仿真对比分析。在中国城市客车行驶工况(CHTC＿B)下,对基于规则、基于改进的动态规划的预测控制和基于博弈理论的预测控制的能量管理策略从氢耗量、最终SOC值和燃料电池平均工作效率等方面对三种策略进行对比分析,其中对基于改进的动态规划(DP)的预测控制策略和基于博弈理论的预测控制策略的参数进行对比并选出最佳值。仿真结果显示基于博弈理论的策略的综合控制效果最佳。对于氢耗,基于规则的策略、基于改进的DP的策略和基于博弈理论的策略分别为0.39kg、0.16kg和0.33kg,其中基于博弈理论的策略在牺牲氢耗量的情况下,提高了燃料电池工作效率,平均工作效率为58.7%;约束了燃料电池功率波动,平均波动量为1057.2W;控制了燃料电池启停循环,燃料电池的启停次数和单工况内关停占比均为0;相较于基于规则的策略,延长燃料电池使用寿命的能力提升46%。