基于燃料電池增程器時滯特性的瞬時優(yōu)化能量管理策略改進
本項目擬進一步技術升級轉化的核心技術科技成果“基于燃料電池增程器時滯特性的瞬時優(yōu)化能量管理策略”來源于“十二五”863計劃《燃料電池轎車動力系統(tǒng)技術平臺研究與開發(fā)》(2011AA11A265)項目。圍繞該核心技術,項目申請人已申請發(fā)明專利7項,其中4項已授權,發(fā)表相關學術論文二十余篇,并與上海大眾汽車有限公司開展了初步的技術轉化合作。1 技術簡介 針對燃料電池電動汽車具有多個車載能量源這一特點,申請人從綜合考慮動力蓄電池和燃料電池增程器協(xié)調工作的角度出發(fā),提出了一種源于ECMS策略(等效燃料最小策略)的基于損失功率最小算法(minimum loss power algorithm,MLPA)的瞬時優(yōu)化能量管理策略。該策略算法思想為,基于試驗得到的各關鍵部件效率特性圖,構造動力蓄電池、燃料電池、DC/DC等關鍵部件在每一時間步長內的損失功率函數(shù),這些部件損失功率函數(shù)在每一時間步長內的線性疊加構成了多能量源動力系統(tǒng)損失功率指標函數(shù),通過使該指標函數(shù)在每一時間步長取值最小(系統(tǒng)效率最高)來確定燃料電池增程器功率輸出。圖1為該控制策略導出的燃料電池實時功率輸出優(yōu)化控制曲面。 通過仿真及實車轉轂試驗臺驗證發(fā)現(xiàn)該策略具有以下優(yōu)點,如圖2-3所示:1)該MLPA瞬時優(yōu)化能量策略對工況適應性強,多種常見工況下(NEDC,UDDS,HWFET,勻速工況)經濟性優(yōu)于傳統(tǒng)能量策略。2)多種常見工況下,該MLPA瞬時優(yōu)化能量管理策略均能夠控制燃料電池功率輸出變化平緩,實現(xiàn)了“淺充淺放”,有利于燃料電池以及蓄電池的壽命保護。
同濟大學
2021-04-11