增程式燃料电池车经济性与耐久性优化控制策略
2021-06-15吕沁阳张宝迪薛奇成
哈尔滨工业大学学报 2021年7期
吕沁阳,滕 腾,张宝迪,张 欣,薛奇成
(1. 北京交通大学 机械与电子控制工程学院,北京 100044;2.新能源汽车动力总成技术北京市重点实验室(北京交通大学),北京 100044)
作为最有发展前景的新能源汽车之一,燃料电池汽车的相关研究是目前的一大热点。为了提高系统效率和寿命,燃料电池汽车能量管理策略研究具有重要的价值和迫切的需求[1-2]。
在燃料电池车的能量管理策略的开发过程中,需要在保证整车经济性的基础上,兼顾车用燃料电池的耐久性,避免其性能衰退,延长其使用寿命[3]。在汽车行驶过程中,当车用燃料电池处于功率波动状态、启停变化状态、怠速运行状态(输出功率低于怠速功率的状态)和大功率运行状态(输出功率高于额定功率的状态)这4种工作状态时,其性能会发生显著的衰退。其中,剧烈的功率波动和频繁的启停变化是燃料电池性能衰退的关键影响因素[4-6]。
针对燃料电池的功率波动,文献[7-8]设置了燃料电池输出功率变化率的约束条件,文献[9-10]设置了低通滤波器对需求功率进行过滤;针对燃料电池的启停变化,文献[8]设置了燃料电池最低输出功率约束条件从而禁止燃料电池关闭,文献[11]建立了燃料电池启停变化衰退量目标函数,间接减少启停次数,文献[12]设定了固定的燃料电池启停间隔约束防止燃料电池频繁启停。目前针对燃料电池频繁启停问题的能量管理策略研究中,少有将启停过程的优化对经济性和耐久性的影响考虑在内的研究,缺乏综合考虑多目标的燃料电池启停控制方法。……
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