燃料电池客车驱动系统建模及能量管理策略优化研究
2021-10-19严正峰王浩琳吴景铼
重庆理工大学学报(自然科学) 2021年9期
关键词:优化
严正峰,王浩琳,,吴景铼,张 农
(1.合肥工业大学 汽车与交通工程学院, 合肥 230009; 2.合肥工业大学 汽车工程技术研究院, 合肥 230009)
燃料电池是一种清洁、高效的能量源,具有极大的发展潜力[1-4],整车经济性和电池寿命等是制约其商业化发展的关键因素[5]。燃料电池输出功率的响应速度较慢,因此,通常需要与动力电池配合满足整车动力需求的快速响应,即通过燃料电池-动力电池混合动力驱动整车。燃料电池混合动力汽车的关键技术之一是制定合理的能量管理策略,通过对整车的能量管理策略进行合理的设计,提高燃料电池的工作效率,提升客车的经济性,增加燃料电池的使用寿命等[6-7]。
燃料电池汽车的能量管理策略可主要概括为基于规则的控制策略和基于优化的控制策略[8]。基于规则的能量管理策略是目前商业化应用最普遍的控制策略,其思想是根据动力电池SOC状态控制燃料电池输出功率,以达到维持动力电池SOC和减少系统能耗的目的。这种控制策略的效果往往与设计人员的经验有很大的关系,无法保证燃油经济性达到最优[9-10]。基于优化的控制策略可分为瞬时优化和全局优化,基于全局优化的DP策略可以实现最优[11],但由于计算量大且需要未来工况作为输入条件,较难应用到实际行驶中。
本文提出2种结合规则和优化算法的能量管理策略,对控制规则通过优化算法进行改进。目前对于燃料电池能量管理策略的研究大多数都以经济性为目标[12],缺少考虑燃料电池寿命的能量管理策略研究。……
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