動力系統(tǒng)控制及能量管理技術
01. 成果簡介 質子交換膜燃料電池系統(tǒng)具有污染低,排放少,高比功率等優(yōu)點,在汽車上有著越來越廣泛的應用。燃料電池汽車一般包含兩個動力源,即燃料電池和動力電池,如何實現兩個動力源間最優(yōu)的功率分配,提高能量利用率和使燃料電池大部分工作在穩(wěn)態(tài)工況下,提高燃料電池的使用壽命,是動力系統(tǒng)控制和能量管理的重點。 針對動力系統(tǒng)控制,提出了一種燃料電池混合動力整車控制方法和基于多信息融合的整車控制方法等。整車控制器通過實施讀取車輛狀態(tài)參數,預測整車需求功率,根據動力電池SOC狀態(tài),計算預測未來一段時間內動力電池的目標最優(yōu)SOC軌跡,同時計算整車的輔助功率等,實現整車目標功率在動力電池和燃料電池之間的優(yōu)化分配。 針對能量管理,提出了一種燃料電池汽車的熱管理系統(tǒng)和基于地理位置信息的能量管理方法等。新型熱管理系統(tǒng)采用水冷方式控制燃料電池工作在合適的溫度,利用燃料電池工作時產生的熱量以及輔助電加熱器產生的熱量,用于車輛冬季取暖,同時用于鋰離子電池在冬季的保溫。基于地理位置信息的能量管理方法將車輛的地理位置信息與車輛的功率需求結合起來,通過多時間尺度的通訊,融合馬爾可夫模型和動態(tài)規(guī)劃算法,實現了工況預測和最優(yōu)的能量管理。 同時還針對燃料電池等混合動力汽車,提出了多種網絡通訊方法和通訊網絡測試系統(tǒng)。提出了基于有限狀態(tài)機的分布式控制系統(tǒng)、基于時間出發(fā)的分布式控制系統(tǒng)CAN網絡通訊方法和基于TTCAN的整車通訊網絡測試系統(tǒng)等。簡化了控制流程設計,通過確立系統(tǒng)節(jié)點間信息交互模式可方便的規(guī)劃各節(jié)點間的協(xié)同工作,避免網絡仲裁和沖突,提高網絡安全的實時性和安全性。02. 應用前景 本成果可應用于質子交換膜燃料電池領域。03. 知識產權 本成果涉及10項發(fā)明專利。04. 團隊介紹 項目團隊主要研究方向新能源汽車動力系統(tǒng),團隊成員包括歐陽明高、李建秋、楊福源、王賀武、盧蘭光、李希浩、徐梁飛、杜玖玉、韓雪冰、馮旭寧等,課題負責人為李建秋,獲得國家技術發(fā)明二等獎兩項,北京市科學技術一等獎一項、中國汽車工業(yè)技術發(fā)明一等獎一項,論文發(fā)表200余篇。項目團隊深度參與了中國新能源汽車的戰(zhàn)略規(guī)劃、科技研發(fā)、國際合作、示范考核和產業(yè)化推進的全過程,培育出多家學生創(chuàng)業(yè)型高科技企業(yè),為中國新能源汽車躋身世界先進行列作出了重要貢獻。05. 合作方式 技術許可。06.聯(lián)系方式 郵箱: [email protected]
清華大學
2021-04-13