车用燃料电池耐久性控制策略研究

为了提高车用燃料电池的耐久性,提出基于模糊控制和自适应FIR滤波控制的复合能量管理策略。通过设计以蓄电池SOC和整车需求功率与燃料电池高效区下限之差为模糊输入量,以燃料电池系统输出功率比例系数为输出量的模糊控制器,再通过自适应FIR滤波控制可以有效避免燃料电池因启停、持续低速和怠速工况以及动态循环工况导致的耐久性差的问题。将该复合能量管理策略与模糊控制能量管理策略进行仿真对比,结果表明,该复合能量管理策略保证了燃料电池的经济性,而且减少了引起燃料电池寿命衰减的工况,改善了其耐久性,同时保证了蓄电池的安全性。     

燃料电池汽车动力系统功率平衡控制策略

燃料电池汽车动力总成控制的主要目的是平衡各个动力总成部件如燃料电池发动机、动力蓄电池和电动机之间的功率流向和能量平衡,使车辆保持较好的动力性和经济性。依据燃料电池汽车动力系统基本拓扑结构,提出了基于DC/DC变换器电流控制方式和基于模糊决策的蓄电池恒荷电状态控制的动力系统功率平衡控制算法,在MATLAB环境中进行了离线仿真,并用快速控制原型方法进行了实车试验验证。     

考虑燃料电池耐久性的FCHV复合能量管理策略

针对燃料电池混合动力汽车(Fuel Cell Hybrid electric Vehicle,FCHV)在频繁变载、启停、连续低载和怠速工况下燃料电池寿命衰减的现状,提出基于模糊控制与开关控制的滑动平均滤波复合能量管理策略,该复合能量管理策略以整车需求功率与燃料电池高效区下限之差和蓄电池SOC为模糊输入量,在有效避免燃料电池启停、连续低载和怠速工况的同时,通过开关控制可避免蓄电池过充产生的安全问题,通过滑动平均滤波控制可以改善燃料电池在频繁变载工况下耐久性差的问题。采用AVL Cruise软件和Matlab/Simulink软件进行联合仿真,仿真结果表明,提出的复合能量管理策略在保证蓄电池安全性的情况下,减少了引起燃料电池寿命衰减的工况,提升了燃料电池的耐久性。     

燃料电池重卡动力系统参数匹配与能量管理策略仿真分析

为提高燃料电池重卡综合性能,首先确定了其动力系统构型方案,依据整车动力性与经济性要求对驱动电机、燃料电池以及动力电池进行部件选型和参数匹配,利用AVL Cruise软件搭建了整车物理模型。制定了一种基于模糊控制方法的能量管理策略,并在MATLAB/Simulink环境下建立模糊控制能量管理策略模型。通过MATLAB DLL方式实现了能量管理策略模型与整车物理模型的联合仿真。仿真结果表明所提出的整车动力系统设计方案和能量管理策略能够满足整车动力性并有效地提高了整车的燃料经济性。     

基于驾驶模式划分的氢燃料电池汽车能量管理策略

氢燃料电池汽车的能量管理策略已成为确保满足整车动态响应要求、提升整车经济性的一项重要技术。在汽车实际运行中,不利的工作条件会使氢燃料电池的循环寿命急剧减少。针对影响氢燃料电池使用寿命的启停、怠速、大幅度变载和过载4种不利工作条件,依据汽车运行的速度和加速度将中国乘用车典型工况分为6种驾驶模式,在不同驾驶模式下对模糊控制输出的氢燃料电池需求功率进行限制;并通过多岛遗传算法对基于经验制定的驾驶模式划分标准进行优化,以达到降低氢气消耗的目的。在Cruise平台将基于模糊控制和基于驾驶模式划分的能量管理策略进行对比,验证了基于驾驶模式划分的能量管理策略可以有效减少氢燃料电池运行于不利工作条件的时间;在Isight平台使用多岛遗传算法对基于驾驶模式划分的能量管理策略进行优化,降低了氢气的消耗量。     

基于模糊逻辑控制的燃料电池混合动力汽车能量管理策略究

随着环境问题和能源紧缺问题的日益严重,燃料电池混合动力汽车（FCHEV）作为一种可持续和高效的交通工具逐渐受到关注。能量管理策略是FCHEV设计和开发中的重要内容之一,其性能很大程度上影响车辆的动力性和经济性。以非插电式燃料电池/动力电池混合动力汽车为研究对象,提出一种基于模糊逻辑控制（FLC）的能量管理策略,以改善车辆运行的燃料经济性,同时使动力电池荷电状态尽可能维持在初始水平。首先,在Matlab中建立燃料电池混合动力汽车后向仿真模型,作为能量管理策略研究的仿真平台;其次,以车辆运行需求功率、动力电池荷电状态和燃料电池输出功率为关键变量,在确保满足车辆运行功率需求的前提下,以减少氢耗和维持动力电池荷电状态为原则,进行模糊规则设计;最后,分别将所提策略和功率跟随策略在新欧洲驾驶循环（NEDC）下进行仿真实验。仿真结果表明,与功率跟随策略相比,所提出的基于模糊逻辑控制的能量管理策略使车辆运行燃料经济性提高了17.13%,动力电池荷电状态维持能力提高了68.72%,同时,燃料电池启停次数减少,燃料电池性能衰退也随之减少,验证了所提策略的有效性。     

基于高效率功率跟随的氢燃料电池客车能量管理策略

为了解决氢燃料电池客车动力性不足，燃料消耗过高和氢燃料电池工作效率过低等问题。首先在AVL-Cruise和MATLABSimulink软件搭建氢燃料电池客车整车模型和能量管理控制策略。其次根据CCBC和CHTC-B行驶工况确定整车功率需求，匹配氢燃料电池复合电源并且满足整车动力性要求。然后提出一种高效率功率跟随能量管理策略，根据超级电容当前SOC、整车需求功率等条件来判断氢燃料电池开关状态和限制氢燃料电池输出功率以提高工作效率。将设计高效率功率跟随控制策略在CCBC和CHTC-B行驶工况下对整车经济性和动力性进行仿真。仿真结果表明：在高效率功率跟随能量管理控制策略条件下，氢燃料电池客车在CCBC和CHTC-B工况下氢气消耗量和高效工作区间占比分别为24.45 kg/100 km、54.86%和21.97 kg/100 km、55.46%，最终解决了氢燃料电池工作效率过低的问题。     

燃料电池城市客车动力系统匹配与仿真研究

以某款城市客车为参考,开发燃料电池城市客车,依据整车性能设计指标,对燃料电池城市客车驱动电机、燃料电池系统及蓄电池组进行选择、计算与匹配。利用ADVISOR搭建燃料电池城市客车模型、建立中国典型城市道路循环工况,对整车动力性、纯电动驱动模式下经济性和动力系统各部件性能进行仿真,结果表明,所选动力系统各部件能够满足整车功率需求,整车动力性能良好,蓄电池组SOC在理想区间变化,纯电动模式下的续驶里程满足设计要求。     

纯电动汽车工况识别和能量控制策略研究

针对纯电动汽车能量管理策略优化主要面向单一工况,提出包含BP神经网络工况识别控制的能量管理策略.以锂电池-超级电容复合电源纯电动汽车为研究对象,引入工况识别的复合电源纯电动汽车能量管理策略对整车经济性和蓄电池工作状态的影响.在MATLAB/Simulink平台下修建整车模型并进行综合测试工况仿真,结果表明:包含工况识别的能量控制策略能够准确识别行驶工况,相较于优化前的能量管理策略,蓄电池能量消耗下降2.81％,总能量消耗下降1341 kJ,两种能量源之间的能量分配更加合理,蓄电池工作状态得到进一步优化,有效提高整车经济性.     

燃料电池城市客车能量分配算法研究

高效、清洁已使燃料电池混合动力汽车成为人们关注的焦点。燃料电池多能源的分配控制是其中的一个关键技术,其对汽车经济性、动力性及部件寿命有很大影响。分析比较了四种能量分配控制策略,即恒压浮充策略、基于母线电压的MAP图分配策略、基于电池荷电状态(State of charge,SOC)修正的分配策略和基于SOC和电动机需求功率的模糊分配控制策略,并结合国家863燃料电池城市客车项目进行了仿真分析,比较了各种能量分配控制策略的优缺点。分析结果认为基于SOC和电动机需求功率的模糊分配控制策略具有较强的鲁棒性,工况适应性好,是一种值得研究和应用的控制策略。