混合型氢燃料电池城市客车能量管理策略
2021-03-02王成尧王志伟
客车技术与研究 2021年1期
关键词:汽车
王成尧,王志伟,王 涛
(安徽安凯汽车股份有限公司,合肥 230051)
近些年来,随着不可再生能源的短缺和环境保护的需要,燃料电池汽车凭借其高效、可靠和环境友好等特点应运而生[1-2]。影响燃料电池汽车性能的核心是其能量管理策略,合理的能量管理策略可使整车的性能达到相对的最优化。
本文以某混合型氢燃料电池城市客车为研究对象,提出一种以动力电池SOC为控制变量的能量管理策略。在MATLAB/Simulink中搭建能量管理策略函数模型,结合AVL/Cruise仿真平台进行仿真,并在实车上验证。
1 燃料电池城市客车动力系统方案
按照储能系统进行分类,燃料电池汽车主要包括纯燃料电池汽车和燃料电池与动力电池组成的混合型氢燃料电池汽车两种形式[3-4]。考虑到纯燃料电池汽车对燃料电池具有大功率输出的需求,且需要功率动态响应迅速,这不仅对燃料电池的要求很高,而且增大了很多的成本。由于没有配置储能系统,纯燃料电池汽车无法对制动能量进行回收,除了能量流失之外,乘坐舒适性也大打折扣。鉴于纯电动汽车技术目前已经比较成熟,因此选用燃料电池与动力电池组成的混合型燃料电池汽车可有效地规避上述问题。
以某6852G03FCEV混合型燃料电池城市客车为例,其动力系统方案如图1所示[5]。其中额定功率为30 kW的氢燃料电池为主要能源;DCF电压变换器将燃料电池输出电能经过升压后与动力电池并联再连接到电机控制器上;50.438 kWh的动力电池作为辅助电源,除了能够对制动能量进行存储,还能承担整车的大部分功率波动,对燃料电池的输出起到削峰填谷的作用。……
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