燃料电池堆结构布置对整车特性的影响分析.pdfVIP

研究与分析 2014年第6期(第27卷，总第134期)·机械研究与应用 · 燃料 电池堆结构布置对整车特性的影响分析 朱娟娟 ，董小飞 ，童晓敏 ，吴忆茹 (1．上海理工大学，上海 200093；2．上海机动车检测 中心，上海 201805) 摘 要：车载燃料电池堆的结构布置对整车特性具有重要影响，运用Matlab／Simulink仿真工具，在不同的结构布置和 路面激励下对半车模型进行仿真试验。通过时域和频域分析得出了结构布置对整车特性的影响结果，进而为车载燃 料电池的结构布置提供设计参考。 关键词：燃料 电池堆；结构布置；整车特性；仿真分析 中图分类号：U469．722 文献标志码 ：A 文章编号：1007—4414(2014)06—0028—03 AnalysisofImpacton theVehicleCharacteristicsCausedbytheStructureArrangementofFuelCellStack zHUJuan—juan，DONGXiao—fei，TONGXiao—min，WUYi—ru (．UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China； 2．ShanghaiMotorVehicleInspectionCenter，Shanghai 201805，China) Abstract：Thestructurearrangementofthevehiclefuelcellstackhasanimportanteffectonthevehiclecharacteristics，inthis paper，Matlab／Simulinksimulationtoolisusedtodohalf-carmodelexperimentsunderdifferentsturcturearrangementsand roadexcitation．Byanalyzingthetimedomainandrfequencydomain，theimpactofdifferentstructurearrangementworkedon vehiclecharacteristicsisconcluded，thusthedesignguidanceforthestructurearrangementofthenew energyvehiclesispro— vided． Keywords：fuelcellstack；sturcturearrangement；characteristicsofthevehicle；simulationanalysis O 引 言 的位移；(t)为车身相对静平衡位置的位移。 世界各国燃料电池动力系统在发展水平上有很 轮胎动载荷为：F(t)=一k[S(t)一s(t)]。 大差异 ¨，相关 问题的标准也没统一 。动力 电池 组是汽车的能源供应系统，也是影响汽车安全的重要 部件，考虑该系统的特点，汽车一般采用分散布置，辅 助及驱动系统布置在前舱及中央通道处，动力蓄电池 布置在后座椅下方，储氢系统布置在后备舱 J。汽 车的整车特性不仅影响汽车的安全高速行驶，而且也 决定着汽车驾驶的操纵方便程度，但 目前国内新能源 汽车开发主要通过对局部结构进行变更与添加，从而 对原有车型进行改装，对电池堆的放置位置鲜有分 析 J。笔者将电池一车辆简化为半车悬架力学模型， 研究空载和满载两种情况下 电池堆分布在前舱和 中 央地板下方时对车辆整车特性的影响 J。 图1 悬架半车模型 1 半车悬架力学模型的建立 图1为半车悬架模型，其中：F(t)为悬架弹性 采用经典力学建模方法，推导出车身和车轮的运 动微分方程组： 力；F(￡)为悬架阻尼力；m 为车轮质量