臺灣博碩士論文加值系統

在目前的汽車市場上，由於石化燃料的需求大量增加，造成不可再生能源過度消耗和空氣汙染等問題日益加劇，使電動車崛起，目前電動車因續航力不足、電池使用壽命短以及充電設施不完善，因此本研究提出混合動力系統架構。
本論文提出針對燃料電池/鋰電池混合動力系統匹配設計方法，在理論與方程式計算的基礎上，根據整車動力性能目標要求，對於驅動馬達、傳動比、電池模組進行參數匹配。本論文利用車輛模擬軟ADVISOR(Advance Vehicle Simulator)，將車輛模組參數(車型、驅動馬達、電池、傳動系統等)輸入軟體中，可得到所需的模擬結果。
研究結果，在純電動力電動車，根據不同的驅動馬達輸出功率、傳動比、電池電容量對於行車模式、SOC 變化、動力性能與續航力進行比較，電池容量 17.6(kwh)的續航里程為 172(km)，21.1(kwh)為 202(km)，電池電容量增加，續航里程也跟著提升。燃料電池/鋰電池混合動力電動車，以相同燃料電池功率(kw)搭配不同鋰電池容量(kwh)的比例，來研究動力性能模擬結果、行車模式時間變化、SOC 變化、燃料電池及鋰電池充放電變化、氫氣消耗，混合比例 50-0.6 的氫氣消耗為 77.8(L/100km)，行車模式中均由燃料電池提供電能，致使氫氣大量增加，混合比例 50-1.2 氫氣消耗為 45.8(L/100km)，鋰電池有提供輔助電能，使氫氣消耗量降低。

In the current automobile market, due to the large increase in the demand for fossil fuels,resulting in increasing problems such as excessive consumption of non-renewable energy and air pollution, the rise of electric vehicles, the current electric vehicles due to insufficient endurance, short battery life and imperfect charging facilities, so this study proposes a hybrid system architecture.
This paper proposes a matching design method for fuel cell/lithium battery hybrid system, base on theory and equation calculation, and according to the requirement of the vehicle power performance target, the drive motor, transmission ratio and battery module are matched parameters. In this paper, the vehicle simulation software ADVISOR(Advance Vehicle Simulator) is used to input the vehicle module parameters (model, drive motor, battery, transmission system, etc.) into the software to obtain the required simulation results.
The results show that in pure electric vehicles, according to the different drive motor output power, transmission ratio, battery capacity for driving mode, SOC change, power performance and endurance comparison, the battery capacity of 17.6 (kwh) cruising range is 172 (km), 21.1 (kwh) is 202 (km), battery capacity increases, cruising range also increases. Fuel cell/lithium battery hybrid electric vehicle, with the same fuel cell power (kw) and different lithium battery capacity (kwh) ratio, to study the power performance simulation results, driving mode time change, SOC change, fuel cell and lithium battery charge and discharge change, hydrogen consumption, mixed ratio of 50-0.6 hydrogen consumption is 77.8 (L/100km), the driving mode is provided by the fuel cell electric energy, resulting in a large increase in hydrogen The hydrogen consumption with a mixing ratio of 50-1.2 is 45.8 (L/100km), and the lithium battery provides auxiliary electric energy to reduce hydrogen consumption.

摘要..........i
ABSTRACT..........ii
誌謝..........iv
目錄..........v
表目錄..........vii
圖目錄..........viii
符號說明..........x
第一章、緒論..........1
1.1 研究背景..........1
1.2 混合動力電動車..........2
1.3 研究動機..........3
1.4 文獻回顧..........3
1.4.1 電動車..........3
1.4.2燃料電池電動車..........3
1.5 論文架構..........4
第一章 緒論..........4
第二章 複合動力系統架構及參數匹配..........4
第三章 ADVISOR 介紹及建模..........4
第四章 結果分析與比較..........4
第五章 結論與未來展望..........4
第二章、複合動力系統架構及參數匹配..........5
2.1 複合動力車輛動力系統..........5
2.1.1 油電複合動力..........5
2.1.2 純電複合動力..........8
2.2 電動車動力系統匹配..........12
2.2.1 電動行駛受力分析..........12
2.2.2 車輛的行駛分析(阻力、扭力、功率)..........15
2.2.3 特定車速下的爬坡行駛分析(阻力、扭力、功率)..........18
2.2.4 加速性能分析(阻力、扭力、功率)...........21
2.2.5 傳動比..........26
2.3 驅動馬達的選擇..........27
2.3.1 驅動馬達參數匹配..........28
2.3.2 驅動馬達的額定功率與最大功率..........31
2.3.3 馬達的傳動比匹配..........32
2.4 電池系統的設定..........35
第三章、 ADVISOR 介紹及建模..........39
3.1 ADVISOR 系統架構介紹 ..........39
3.1.1 ADVISOR 的主要功能與運行過程..........39
3.1.2 ADVISOR 的純電複合動力汽車模組的建立..........43
3.1.3 行車模式的選擇與分析..........49
第四章、 結果分析與比較..........51
4.1 車輛參數的設置..........51
4.2 驅動馬達比較與傳動比關係..........52
4.2.1 驅動馬達輸出功率的比較..........53
4.2.2 驅動馬達在傳動比行車模式爬坡輸出比較..........56
4.2.3 驅動馬達在不同傳動比性能輸出比較..........57
4.2.4 驅動馬達輸出功率與傳動比的選擇..........57
4.3 純電動力能源分析..........59
4.3.1 不同電池電容量下性能輸出比較..........59
4.3.2 續航力..........62
4.4 雙動力分析..........63
4.4.1 雙動力源不同混合比例性能輸出比較..........63
第五章、 結論與未來展望..........72
5.1 結論..........72
參考文獻..........74
EXTENDED ABSTRACT ..........76
ABSTRACT..........76
CHAPTER 1 INTRODUCTION..........77
CHAPTER 2 COMPOSITE POWER SYSTEM ARCHITECTURE AND PARAMETER MATCHING..........78
CHAPTER 3 ADVISOR INTRODUCTION AND MODELING..........78
CHAPTER 4 RESULTS ANALYSIS AND COMPARISON..........79
CHAPTER 5 CONCLUSIONS AND FUTURE..........79

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