固定距離和平均車速下燃料電池汽車高效行駛策略的開發

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固定距離和平均車速下燃料電池汽車高效行駛策略的開發

測試車輛配備了將電能傳給無刷直流電機的質子交換膜的燃料電池系統。根據首次估算出的汽車行駛一段路程所需機械功率來設計動力傳動系統。最佳加速度是將能源需求降到最小，同時保證車輛在最高效率下進行仿真。根據汽車行駛方程式可求出所需的牽引力，再建立汽車加速度模型。給出雪邦賽車道的路線圖，在24min內完成整個比賽所需的平均車速為30km/h。由于坡隨軌道而變，將道路分成8個部分，在能源消耗最小的基礎上計算出每一段所需車速。計算出8段軌道所需的機械功率。在第1段賽道起動汽車，利用力學模型計算出消耗的能量以及在一定扭矩范圍內車從0加速至30km/h所需的牽引力。繪出轉矩-能耗-最大牽引功率圖，可看出剛起動時的能耗急劇降低，然后隨著轉矩的增大趨于平穩。由于最大牽引功率等于轉矩乘以最大轉速，這樣起動所需的最大牽引功率隨著轉矩呈線性增加（即快速起動比慢起動效率更高），因此可以根據平均車速改變行駛策略，使車速在最大值和最小值（圍繞平均車速）之間變動。以固定的轉矩在兩個車速間進行加速或減速。選出3組車速范圍（24～36km/h；25～35km/h；26～34km/h）進行道路試驗。在平坦路面上起動車輛，加速到車速的最大值，然后松開油門減速至最低車速。如此反復進行4次試驗，證明車速為25～35km/h時效率最高。

通過系列地分析燃料電池汽車的性能，進行反復試驗和仿真，確定出理想的車速范圍，

開發出一套使總能耗最小的行駛策略。

S.M.H.S. Omar et al.2013 IEEE Conference on Systems, Process & Control (TCSPC2013), 13- 15 December 2013,Kuala Lumpur, Malaysia.

編譯：倪媛媛