燃料電池混合動力汽車的最優(yōu)能量管理

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燃料電池混合動力汽車的最優(yōu)能量管理

燃料電池混合動力汽車成為替換內(nèi)燃機汽車的一種可行方案。在行駛工況中，基于前向動態(tài)規(guī)劃提出一種優(yōu)化能量管理的系統(tǒng)，以降低氫的使用量。其目的使氫燃料電池的成本最小化，而電池成本作為執(zhí)行電量消耗-電量維持策略的一個重要參數(shù)。動態(tài)規(guī)劃包括每個階段的功率平衡、功率門限值、充電狀態(tài)門限值、燃料電池的斜率約束值。選用前向動態(tài)規(guī)劃是因為其可以方便地應(yīng)用于非線性成本函數(shù)和約束條件，并采用探索式規(guī)劃限制每個階段的狀態(tài)數(shù)，易于進行實時控制。電量維持階段的運行通過低SOC值實現(xiàn)，而電量消耗階段通過降低需求的消耗水平門限值實現(xiàn)。在給定循環(huán)工況下，每一時刻的動力電池成本參數(shù)均被設(shè)置為低于整車平均負荷計算得到的燃料電池成本增值。算法代碼的有效性通過與4次規(guī)劃結(jié)果進行對比確定。將文獻中提出的實車設(shè)計方案在UDDS工況和HWFET工況下進行仿真。

研究結(jié)果表明，電池控制參數(shù)簡單的變動會引起優(yōu)化能量管理系統(tǒng)電量維持或電量消耗控制策略的靈活變化。所應(yīng)用的前向動態(tài)規(guī)劃使得在當(dāng)前技術(shù)條件下易于進行實時控制?；谘h(huán)工況可提高預(yù)測車速過程中的準確性，能夠?qū)崿F(xiàn)部分工況的最優(yōu)能量管理。

Sami H.Karaki et al. SAE 2015-01-1359.

編譯：牛妍妍