一种燃料电池电动汽车电力耦合驱动系统及其控制方法技术方案

燃料电池电动汽车电力耦合驱动系统及其控制方法，包括整车控制器、燃料电池系统、峰值电源、控制峰值电源充放电的电能转换器、电机和电机驱动器、被电机带动的传动系统；电机驱动器，燃料电池系统和电能转换器都连接在电力传输线上；整车控制器的信号输入输出端通过采集多种控制信号和状态数据控制燃料电池系统、电能转换器和电机驱动器。系统部件的设计是通过相应公式及大小关系计算得到，并且考虑了电机所需的功率输出、燃料电池系统的额定功率和传动系统的传动比。基于该系统硬件提出的控制方法保证了峰值电源和燃料电池间的耦合效果，提高了燃料电池的寿命，并更好的解决了现有技术无法吸收汽车在减速制动时产生的二次能量的问题。

A power coupling driving system for fuel cell electric vehicle and its control method

The power coupling drive system of fuel cell electric vehicle and its control method, including vehicle controller, fuel cell system, peak power supply, power converter controlling peak power supply, motor and motor drive, drive system driven by motor, motor driver, fuel cell system and power converter are connected It is connected to the power transmission line; the signal input and output terminal of the vehicle controller controls the fuel cell system, the power converter and the motor driver by collecting a variety of control signals and state data. The design of the system components is calculated by the corresponding formula and the size relation, and the power output required by the motor, the rated power of the fuel cell system and the transmission ratio of the transmission system are taken into account. The control method based on the hardware of the system ensures the coupling effect between the peak power supply and the fuel cell, improves the life of the fuel cell, and better solves the problem that the existing technology can not absorb the two energy produced by the vehicle during the deceleration and braking.

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电动汽车电力耦合驱动系统及其控制方法
本专利技术涉及电动汽车领域，尤其涉及一种燃料电池电动汽车电力耦合驱动系统及其控制方法。
技术介绍
传统内燃机汽车是现代科技的最伟大的成就之一，满足了人们的日常交通生活。然而，随着汽车产业的发展，汽车保有量的增加已导致严重的环境污染和燃油资源问题，致使全球气候变暖加剧。为解决上述问题，国家政府倡导高效，清洁，安全交通，许多汽车制造商大力发展电动汽车，使得可再生能源得到大力发展，电动汽车开始逐步代替传动的内燃机汽车。燃料电池具有很高的储能密度，在电能产生过程中无污染，被广泛应用于电动汽车中。然而，燃料电池的输出电压较低，且随着负载电流的变化，输出电压幅度变化较大；电动汽车在运行过程中，负载波动较大，因此会引起燃料电池输出电压变化较大。若驱动系统仅用燃料电池供电，则系统动态性能较差。并且，燃料电池的功率密度较低，为达到峰值功率，满足要求的燃料电池的体积和重量将会很大。此外，完成一个完整的驾驶循环，燃料电池承受大功率变化率的负载波动和长时间处在空载闲置状态，引起燃料电池降级，降低其使用寿命。更重要的是，系统无法吸收汽车在减速制动时产生的二次能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池电动汽车电力耦合驱动系统，其特征在于：包括整车控制器、燃料电池系统、峰值电源、控制峰值电源充放电的电能转换器、电机和电机驱动器、被电机带动的传动系统；所述的电机驱动器，燃料电池系统和电能转换器都连接在电力传输线上；所述的整车控制器的信号输入端连接有加速踏板的牵引信号线、制动踏板的制动信号线、传动系统中的转速信号线、燃料电池功率信号线、峰值电源的峰值功率信号线；所述的整车控制器的信号输出端通过电控制信号线连接到所述的燃料电池系统和电能转换器，并且通过电机控制信号线连接电机驱动器。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电动汽车电力耦合驱动系统，其特征在于：包括整车控制器、燃料电池系统、峰值电源、控制峰值电源充放电的电能转换器、电机和电机驱动器、被电机带动的传动系统；所述的电机驱动器，燃料电池系统和电能转换器都连接在电力传输线上；所述的整车控制器的信号输入端连接有加速踏板的牵引信号线、制动踏板的制动信号线、传动系统中的转速信号线、燃料电池功率信号线、峰值电源的峰值功率信号线；所述的整车控制器的信号输出端通过电控制信号线连接到所述的燃料电池系统和电能转换器，并且通过电机控制信号线连接电机驱动器。2.根据权利要求1所述的燃料电池电动汽车电力耦合驱动系统，其特征在于：所述的电机的功率需要同时满足大于加速性能公式(1)Pt1的值、最高车速性能公式(2)Pt2的值和爬坡性能公式(3)Pt3的值；其中：η表示传动系统效率；δ1表示车轮的转动惯量系数；δ2表示与动力装置相关的旋转部件的传动惯量系数；i0为末端传动齿轮的传动比；ig为传动装置的传动比；i0ig为总传动比；m为车辆总质量(kg)；tα为期望的加速时间(s)；vf为车辆加速后的最终速度(m/s)；vb为对应于电机基速的车速(m/s)；g为重力加速度；fr为轮胎的滚动阻力系数；v为t时刻汽车的速度；ρα为空气密度；CD为空气阻力系数；Af为车辆迎风面积(m2)；vmax为最高车速(m/s)；v为爬坡时的车速；α为上坡角度。3.根据权利要求1所述的燃料电池电动汽车电力耦合驱动系统，其特征在于：所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：荀倩，郭晓瑞，李祖欣，王燕锋，
申请(专利权)人：湖州师范学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33