丁阿鑫，张晨阳，沈英

(福州大学 机械工程及自动化学院，福建 福州 350108)

0 引言

以燃料电池系统(fuel cell system, FCS)作为主要供能装置的电动汽车，因其具有零排放的特点[1]，被认为是未来发展方向之一。然而，实际驾驶过程中车辆的动态条件复杂，为了满足动态条件下的性能要求，燃料电池汽车的驱动系统通常至少包括两个供能装置：FCS和辅助储能系统[2]。

在燃料电池汽车中，设计合理的能量管理策略可提高汽车的燃油经济性，并延长动力系统各部件的使用寿命。

基于规则的能量管理策略是一种基于工程经验的控制策略。文献[3]综合考虑车辆的功率需求和蓄电池组的荷电状态(state of charge，SOC)提出一种基于规则的能量分配策略。在UDDS和FUDS循环工况下，该策略与不受功率限制的能量管理策略相比，可节省8.35%和6.81%的氢气消耗。文献[4]研究了基于双模糊逻辑控制的多目标优化能量管理策略，与基本的模糊逻辑控制相比，可减少14.6%的油耗和40%的电池退化成本。

基于优化的能量管理策略是基于对成本函数最小化有显著影响的分析和数值计算，常用动态规划(dynamic programming，DP)和庞特里亚金最小值原理(pontryagin’s minimum principle，PMP)。文献[5]比较了基于PMP和基于DP的能量管理策略，在FTP72、NEDC 2000和JN1015循环工况中，DP和PMP的氢气消耗差异在0.5%以内。文献[6]提出一种基于PMP的能量管理策略，该策略通过引入成本函数来考虑燃料电池的寿命，可有效地延长FCS的使用寿命。

基于规则的能量管理策略虽然相对简单，但无法得到最佳的经济性。基于优化的能量管理策略在驱动周期信息已知的前提下可实现最优，但因受到诸多因素限制，不能用于实时控制。……