基于模糊控制的燃料电池汽车动力源能量管理
2020-08-13崔鹏飞沈英赵剀烨
机械制造与自动化 2020年4期
崔鹏飞,沈英,赵剀烨
(1. 福州大学 机械工程及自动化学院,福建 福州 350108; 2. 温州市电子技术研究所,浙江 温州 325003)
0 引言
燃料电池汽车由于清洁、高效等优异特点,被国内外研究者视为未来取代传统发动机汽车的理想选择。然而,燃料电池存在动态响应速度慢、功率密度低且是单向能源等缺点,影响整车动力性和经济性[1]。因此,燃料电池通常配给一个辅助供能的能量存储装置,如蓄电池或者超级电容,以改善整车性能。
燃料电池混合电源间的协调供能及电源系统的保护有赖于优异的能量管理策略。根据能量管理策略的实现方法不同,一般可将其分为基于优化和基于规则的能量管理策略。
基于优化的能量管理策略将燃料电池复合电源系统的供电能力、效率、经济性等作为限制条件并运用某种控制算法建立目标函数,保证混合动力系统在限制条件下完成功率分配。基于规则的能量管理策略是依据汽车运行工况特点,如负载大小、车速高低等因素制定规则确定各个供能源工作状态,一般分为确定规则和模糊规则策略。
在文献[2]中,ZHENG C H等利用动态规划和庞特里亚金最小值原理实现混合动力系统能量的优化分配。LI H等基于等效燃料消耗最小策略进行混合电源间的能量分配[3]。文献[4-5]分别基于确定和模糊逻辑规则对混合动力系统进行功率分配,仿真结果表明设计的能量管理策略达到预期的控制效果。
基于优化的能量管理策略由于考虑多项限制因素并结合优化算法导致能量管理策略运算复杂,在实车运用上存在困难;……
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