王永红，董日康，武志斐

(1.大运汽车股份有限公司，山西 运城 044000；2.太原理工大学 车辆工程系，太原 030024)

燃料电池汽车(fuel cell vehicle,FCV)因其“零排放”、能量转换效率高、续驶里程长等优势，受到了新能源汽车领域众多研究者的青睐[1]。然而目前燃料电池成本较高，经济性较差是制约其发展的主要因素[2]。通过指定能量管理策略减少燃料电池处于不利工况的时间，提高燃料电池的效率是降低燃料电池汽车成本的有效方法[3]。目前，燃料电池汽车控制策略的研究是一个热点。姜康等[4]采用遗传算法制定了能量管理策略，结果表明燃料电池的效率有所提高。Hames等[5]、Kaya等[6]探讨了控制策略对系统部件生命周期的影响，张梦等[7]提出了模糊逻辑控制策略，实现了燃料电池和蓄电池的最优功率分配。在这些研究成果的基础上，本文基于MATLAB/Simulink搭建燃料电池汽车前向仿真模型，提出基于模糊理论的控制策略，以达到降低等效氢耗量和减少燃料电池频繁启停的目的。

1 燃料电池汽车建模

1.1 燃料电池汽车动力系统结构

燃料电池汽车的动力系统采用燃料电池+动力电池的结构形式，其结构示意图如图1所示。用于研究的燃料电池汽车的参数见表1。

表1 燃料电池汽车参数

图1 FCV动力系统结构示意图

1.2 燃料电池汽车前向仿真计算模型

基于MATLAB/Simulink软件搭建某款燃料电池汽车的前向仿真计算模型，计算流程如图2所示。

图2 FCV前向仿真计算流程

1.3 氢气消耗模型

燃料电池汽车的经济性通常需要考虑燃料电池和动力电池，因此将动力电池消耗的电量等效转换为氢气的使用量[8]的方法为