燃料電池混合動力汽車的動態規劃優化技術

燃料電池混合動力汽車的動態規劃優化技術

開發了一個能滿足能源間最佳功率分配的能量管理系統（EMS），該系統通過使用加權非線性改進的動態規劃（IDP）技術來滿足組件的使用要求并保持所需的操作性能。建立了一個基于使用燃料電池混合動力汽車的動力分配仿真模型，用于測試EMS。提出了兩階段控制方法，使用IDP算法的預驅動離線優化和使用閉環控制器的在線優化。該控制方法已被證明比受到維數問題限制的普通動態規劃算法可更快收斂。

建立了汽車子系統的詳細仿真模型，測試仿真采用常規的循環工況，目的是開發一個廣泛約束能量優化的概念方法。與基于狀態控制的EMS比較表明，行駛工況循環周期系統的成本有所降低。IDP的制定需要考慮燃料電池耗氫量的非線性曲線譜圖和電池非線性譜圖。在適應度函數中引入權重，以提高持續時間長的收斂速度。性能評價標準基于整體的操作成本和每個行程的氫消耗量。此外，測量并分析了電池的充電狀態和系統的效率?；谀茉聪到y瞬時功率的小波變換近似燃料電池混合動力汽車能源子系統。城市行駛工況給電池的壓力比公路行駛工況的要大。電池的整體效率要確保負荷滿足每個時刻的需求。離線和在線仿真的比較顯示了能源的功率曲線和電池的荷電狀態（SOC）曲線的良好匹配。在公路行駛工況中，IDP算法相對于狀態控制算法節省了約15%的氫消耗量；對于城市行駛工況，使用IDP算法節省了高達50%的氫消耗量。

刊名：International Journal of Hydrogen Energy（英）

刊期：2015年第40期

作者：Dima Fares et al

編譯：楊昆