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燃料电池小型车SOC动态调节的功率跟随控制策略

2021-02-01陈维荣李锦程

西南交通大学学报 2021年1期

陈维荣 ,李锦程 ,李 奇

(西南交通大学电气工程学院,四川 成都 610031)

近年来,氢能技术凭借绿色环保,高转换效率,功率密度大等优势,迅速在交通运输等领域发展应用[1]. 质子交换膜燃料电池是一种利用氢气与氧气进行电化学反应产生电能的装置,基于质子交换膜燃料电池作为动力来源的混合动力车因具有补充能量迅速,纯绿色零排放,启动温度低等优点,得到广泛关注与研究.

风冷型质子交换膜燃料电池依靠环境中空气进行降温,无需其他降温装置,相对于水冷型燃料电池,具有结构简单,成本较低的优势,通常与锂电池组成混合动力系统,适合应用于巡逻车,观光车等小型车辆等中小功率氢能设备应用中. 传统的混合动力能量管理策略常采用状态机[2]、功率跟随[3]、等效氢耗[4]、模糊控制[5]等方法. 然而近年来,许多基于优化的控制策略被应用于混合动力能量分配中,以获得更好的性能指标. 王哲等[6]提出一种基于Pontryagin极小值原理设计的提高车辆经济性和燃料电池耐久性的能量管理策略. 徐陈锋[7]提出一种基于自适应模糊策略的能量管理方法,在不同工况下调节控制参数,使系统具有较强鲁棒性. 张国瑞等[8]针对燃料电池有轨电车运行特点,提出一种基于运行模式和动态混合度的控制策略,通过RT-LAB进行仿真验证,具有较高的燃料经济性.

本文使用风冷质子交换膜燃料电池与锂电池组成混合动力系统,并逐一介绍构成车辆的混……

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