基于模型预测框架的燃料电池汽车混合动力系统能量管理

作     者：王金环 宋占伟 WANG Jinhuan;SONG Zhanwei

作者机构：长春建筑学院吉林长春130607 吉林大学吉林长春130012 

出 版 物：《车用发动机》 (Vehicle Engine)

年 卷 期：2024年第5期

页      面：61-70页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：吉林省教育厅科学技术研究项目(JJKH20231483CY) 

主　　题：燃料电池汽车 混合动力系统 能量管理 模型预测控制 

摘      要：混合动力系统作为燃料电池汽车的关键组成部分,系统的能耗与寿命优化是推动其进一步商业化发展的关键,而能量管理策略(EMS)在提高燃料电池汽车混合动力系统的效率和燃料经济性方面发挥着重要作用。为有效降低混合动力系统的内部损耗,进一步提高系统经济性,提出了一种基于模型预测框架的混合动力系统能耗优化能量管理控制方法。首先构建包含动力系统内部损耗与氢气消耗的目标函数,然后利用模型预测架构求解目标函数来控制燃料电池的输出电流,以实现合理的能量分配,最后在Matlab中进行仿真,验证所制定方法的合理性和有效性。与应用较为广泛的等效氢耗最小策略(ECMS)相比,结果表明所提方法可以显著降低动力系统的内部损耗和氢气消耗。此外,该策略还可以有效保持蓄电池的荷电状态(SOC),延长动力系统的使用寿命。