燃料電池混合動力汽車能量管理模型預測
2015-12-13 20:16:32
汽車文摘 2015年4期
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燃料電池混合動力汽車能量管理模型預測
最優的燃料電池混合動力汽車電源管理（FCHV）系統有3個不同的模態配置（模式），即發動機驅動/電池放電、發動機驅動/電池充電和發動機能量全部為電池充電。每個模式都有一個獨特條件和約束。使用合理的動態和代數模型用于功率流管理。建立了一個超級切換系統模型把各子系統聯系起來。基于一個性能指數（PI）的最小化提出一種混合模型預測控制策略，在每個操作模式下利用跟蹤法計算燃油經濟性。
該策略平衡了跟蹤速度的誤差、電池電荷狀態的方差以及電力驅動和氫燃料的燃燒，使用再生制動進行能量平衡。嵌入式系統優化模型與Matlab的fmincon計算模式配合使用，對模式切換及持續時間進行控制。使用替代方法，如混合整合規劃，避免了計算的復雜性；使用投影方法，逼近切換系統嵌入式解決方案，并使用經驗方法對其評估。為驗證該方法，使用3個標準速度配置文件對FCHV進行模擬:鋸齒波剖面的山坡路面、EPA城市動態駕駛循環和新歐洲行駛循環。對驅動循環燃料使用情況進行比較,從而形成等效燃油量最小化的策略。
開發了燃料電池混合動力中型轎車混合功率流模型。在模型嵌入后提出混合MPC電源管理優化方法，采用二次規劃解決。嵌入式解決方案有效地應用到一個逼近切換系統，對解決方案進行描述和合理的實證研究，獲得預期結果。未來工作重點是研究燃料電池老化以及部分電池組故障等問題。
刊名：Asian Journal of Control（英）
刊期：2013年第2期
作者：Richard T.Meyer et al
編譯：祁祥
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