基于模糊控制的燃料电池混合动力系统能量管理研究

以高效率和低排放的燃料电池汽车为研究对象,使用模糊控制对燃料电池混合动力汽车的能量分配进行实时管理,在满足功率跟随的条件下保证动力电池的充放电能力,以提高燃油经济性。本次研究中,以燃料电池发动机和动力电池组作为动力源,使用Matlab软件进行动力系统建模和模糊逻辑策略应用,最后进行了仿真计算。仿真结果显示经过优化的模糊控制能量管理可以为燃料电池汽车提供好的燃油经济性和系统效率。     

基于余热利用的燃料电池汽车能量管理策略*

针对锂离子电容器高能量密度和高功率密度的特点,提出一种燃料电池-锂离子电容器新型动力系统构型,设计了基于庞特里亚金极小值原理(PMP)的能量管理策略。考虑锂离子电容器荷电状态(SOC)、燃料电池功率变化率和燃料电池余热利用对各能量源输出性能的影响,建立相应的能量管理策略,并综合分析了不同策略对整车经济性的影响。仿真结果表明:限制SOC和功率变化可在一定程度上提升燃料电池和锂离子电容器的耐久性;考虑燃料电池余热的能量管理策略可以有效降低氢气消耗量,改善整车的经济性。     

燃料电池轿车能量源混合度仿真优化

对某款燃料电池轿车能量源(包括燃料电池和动力蓄电池)的不同功率配置对整车氢燃料经济性和动力性能的影响进行研究。首先,基于性能测试数据和工作机理分析,建立了动力系统关键部件数学模型,采用实车能量管理策略,搭建燃料电池轿车动力系统前向仿真模型。其次,定义了燃料电池轿车能量源混合度,并开发了混合度自适应的能量管理策略。最后,通过仿真分析了混合度的选取对燃料电池轿车氢燃料经济性和动力性的影响,为确定燃料电池轿车的最佳能源配置提供依据。     

ISG柴油混合动力客车能量分配策略研究

以ISG柴油混合动力客车整车控制策略为基础,综合考虑客车燃油经济性和排放,提出一种基于模糊神经网络的能量分配策略,该策略根据模糊控制原理,结合人工神经网络自主学习功能,以电池SOC、整车需求转矩以及发动机转速为模糊输入来确定发动机和电机的最佳输出转矩分配,再以神经网络对控制的模糊规则进行记忆.仿真结果表明,该策略比普通逻辑控制更加有利于燃油经济性的提高,并在一定程度上改善了排放性能.     

面向低油耗的燃料电池乘用车动力系统匹配设计

在绿色省能、零污染的燃料电池汽车的基础上,为提高“电-电”混合动力汽车的协调稳定性、动力系统的效率,满足动态性能的要求,开展对燃料电池/蓄电池的电-电混合动力汽车的动力系统匹配设计。文章以燃料电池汽车为研究对象,依据整车动力性能经济性指标开展了驱动电机、燃料电池系统、动力蓄电池系统的选型与参数匹配,引用混合度定义,考虑燃料电池和蓄电池混合动力系统间的功率配合,使用Advisor车辆仿真软件对常见工况下的各种匹配方案进行仿真计算。结果表明,从动力性以及燃油经济性方面,所确定的动力系统匹配设计方案具有一定的可行性,且符合车辆设计指标,即燃料电池（34 kW）与锂离子蓄电池（46 kW）的最佳匹配。两动力源之间合理的功率配合能够有效提高整车动力性,确保经济性,从而降低车辆的平均运行成本。     

基于T-S模糊控制的燃料电池客车能量管理策略及仿真分析

以燃料电池和动力电池组成动力源的混合动力客车为研究对象,提出能量分配和SOC反馈的模糊化方法,设计一种基于T-S模糊控制的燃料电池客车能量分配模型,并基于Advisor平台进行仿真对比分析。结果表明,所提出的控制策略能满足整车动力性要求,并具有较好的经济性。     

燃料电池混合动力瞬时优化能量管理策略研究

以提高燃料经济性为目标,采用基于瞬时优化的方法开展能量分配策略研究,并引入了蓄电池等价燃料消耗理论,将蓄电池电能消耗或者电能补充,等效为燃料电池发动机的燃料消耗量,并由此建立系统瞬时燃料消耗量函数.为保证蓄电池工作在最优的范围内,引入蓄电池的充电保持策略.仿真结果表明,按照等价燃料消耗量瞬时优化理论得出的优化结果,能提高燃料经济性,同时蓄电池SOC保持在合理范围内,对今后实车的研制具有一定指导意义.     

氢燃料电池电电混合汽车能量管理控制策略研究

氢燃料电池电电混合汽车的整车能量管理采用滞环控制策略,以提高燃料电池的经济性与耐久性,并搭建该能量管理控制策略模型用于实际道路工况测试.     

改进底盘测功机电控系统 缩短车辆检测时间的设想

1 营运车辆的技术等级评定检测现状 根据JT／T198—2004《营运车辆技术等级划分和评定要求》的相关要求，营运车辆的技术等级评定在底盘测功机工位需进行驱动轮输出功率（以下简称测功）、滑行性能（以下简称滑行）、车速表示值误差（以下简称车速表）、燃料经济性4项检测，其中燃料经济性检测目前尚未开展。     

氢燃料电池汽车动力系统设计及性能仿真

针对燃油车与氢燃料电池汽车的燃油经济性和动力性,源于某型号汽油车的整车结构参数和动力性能指标,设计了一套适用于氢燃料电池汽车的动力系统,给出动力系统控制策略方案,完成总体布置和整体结构的设计,在对相关部件进行选型计算的基础上,确定氢燃料电池汽车动力系统设计参数。在MATLAB/Advisor平台上搭建氢燃料电池模型、驱动电机模型、动力蓄电池模型及整车模型,采用中国城市工况对所设计的氢燃料电池汽车动力系统性能进行仿真测试,并与原汽油车进行对比分析。结果表明,设计的氢燃料电池汽车的动力性能完全符合实际工况要求;燃油经济性、加速性能和爬坡性能都得到较大提升,燃油经济性提高了17.5%,加速时间提高了11.7%,最大爬坡度提高了1.3%。     

基于模糊逻辑控制的燃料电池汽车能量管理控制策略研究

针对燃料电池汽车频繁过度放电导致其使用寿命缩短、需求模组功率过高急剧增加经济成本的问题,以燃料电池汽车结合动力电池模组的方式,提出了基于微小变量模糊逻辑控制的燃料电池补偿动力电池放电的能量管理控制策略模型。通过对ADVISOR进行二次开发优化,仿真验证了所制定的电-电混动模型能量管理控制策略的合理性,保证了整车的动力性和经济性,又以汽车结束行驶时系统总的能量利用效率为优化目标对其进行了优化,结果表明基于微小变量模糊逻辑控制的电-电混动新能源汽车动力性满足要求,经济性得以提高。     

燃料电池混合动力客车等效氢耗优化策略

为了改进燃料电池混合动力客车的燃油经济性,基于等效氢耗理论,对燃料电池混合动力系统能量管理算法进行了优化.首先建立了系统瞬时氢耗模型,在该模型中,系统瞬时氢耗分为燃料电池瞬时氢耗和蓄电池等效瞬时氢耗2个部分;而后采用最小二乘算法辨识了蓄电池模型待定系数,求解了系统瞬时氢耗最小化问题,探讨了瞬时优化问题的本质;最后以解析解为基础建立了能量管理优化算法,并在中国城市公交典型工况中进行实车试验.结果表明:该工况下所研究的燃料电池城市客车百公里氢耗为9.3 kg,比采用基于规则的能量管理算法降低2.1%;通过提高燃料电池系统效率、降低整车辅助功率和采用制动能量回收策略可进一步提高系统经济性.     

纯氢燃料电池汽车性能的仿真

本文以由纯氢作燃料、采用串联式结构的燃料电池车用研究对象，通过仿真对车辆的部分参数和驾驶循环对车辆的性能影响进行了分析。在所分析的车辆参数中，动力系统效率的提高对车辆能量经济的改善最为有效，其次是车的总质量、空气阻力系数和滚动阻力系数减小的影响。在对原地起步加速特性的影响中，车重的减轻效果最为明显，其次是空气阻力系数和动阻力系数减小的影响。这些结论为燃料电池车动力系统的优化设计提供了依据。     

燃料电池客车镍氢蓄电池性能匹配

基于燃料电池客车行驶特性和其能量流控制策略对镍氢蓄电池组的功能需求,依据试验数据分析了镍氢蓄电池脉冲功率容量、可用能量与放电深度的关系特性,从脉冲功率容量、充放电能量和放电深度等方面对燃料电池客车进行蓄电池组性能匹配。装车实践表明,该匹配方法高效可行,不仅极大地提高了车辆的机动性和制动能量回馈吸收,而且避免了以往蓄电池频繁处于过充过放状态的缺陷,提高了蓄电池性能并延长了其使用寿命。     

基于TD3-PER的氢燃料电池混合动力汽车能量管理策略研究

为优化氢燃料电池混合动力汽车的燃料经济性及辅助动力电池性能,提出了一种基于优先经验采样的双延迟深度确定性策略梯度（TD3-PER）能量管理策略。采用双延迟深度确定性策略梯度（TD3）算法,在防止训练过优估计的同时实现了更精准的连续控制;同时结合优先经验采样（PER）算法,在获得更好优化性能的基础上加速了策略的训练。仿真结果表明：相较于深度确定性策略梯度（DDPG）算法,所提出的TD3-PER能量管理策略的百公里氢耗量降低了7.56%,平均功率波动降低了6.49%。     

商用汽车EPS系统回正控制策略的仿真研究

针对商用汽车电动助力转向（EPS）系统中存在的车辆低速行驶时转向回正不足而高速行驶时又容易出现回正超调的现象,提出了一种模糊控制策略,该控制策略可以根据车速和转向盘转角之间的变化关系自动调整回正力矩的大小。仿真结果表明在回正控制中,采用模糊控制策略能有效改善车辆低速时的回正性,抑制车辆在高速时的回正超调现象。     

新能源汽车综合经济性对比分析及预测研究EI北大核心CSCD

传统车辆经济性对比分析方法受车辆配置、大小、质量等因素影响,容易得出普通车辆经济性远高于豪华车辆的结论。为了对新能源汽车和传统燃油汽车的综合经济性进行深入客观的对比分析研究,本文中建立了一套搭载不同动力系统车辆的综合经济性预测模型,并基于该模型进行了新能源汽车(纯电动和燃料电池商用车)与传统燃油汽车的综合经济性对比分析及预测研究,从车辆的不同续驶里程和质量两个维度要求考虑,建立了搭载不同动力系统车辆的成本预测模型,并对纯电动汽车、燃料电池汽车、传统燃油汽车在当下、2025年、2030年、2035年的动力系统成本和全生命周期使用成本进行数据计算和经济性预测。预测结果表明:未来纯电动汽车和燃料电池汽车动力系统成本和全生命周期成本将会进一步下降,甚至会逐步优于传统燃油汽车;燃料电池汽车成本下降速度更快,在长续驶里程和高重载条件要求下,燃料电池商用车的全生命周期成本将逐步低于同类型传统燃油汽车和纯电动汽车,建议我国优先发展对续驶里程要求较长的重型商用车。     

燃料电池电动汽车控制系统研究

文章对主要介绍了燃料电池电动汽车控制系统的燃料电池技术、发动机系统及蓄电池组,并对各主要组成部件燃料电池、驱动机、辅助动力源进行选型,根据燃料电池电动汽车的动力性、燃料经济性的要求,形成以燃料电池为主,蓄电池组为辅的动力搭配方式。借助运动仿真软件ADVISOR对车辆的动力性、燃料经济性进行运动仿真研究,比较仿真结果,确定一个较为合理的匹配方式。     

基于最小瞬时等效燃油消耗的液压混合动力车辆能量管理策略

为提高混合动力车辆的燃油经济性和降低尾气排放,根据混合动力车辆2个或2个以上能量流之间的功率分流分配和能量利用情况,提出了最小瞬时等效燃油消耗量策略.通过分析串联式液压混合动力传动能量流关系,以储能元件蓄能器的虚拟等效燃油消耗为准则,建立了液压混合动力车辆最小瞬时等效燃油消耗模型.对液压混合动力车辆能量管理进行了研究,并以某型公共汽车参数为例,运用计算机软件通过城市循环工况第1部分和公路循环工况对使用该策略的液压混合动力车辆燃油经济性进行了仿真计算.仿真结果表明:采用最小瞬时等效燃油消耗策略的液压混合动力车辆的燃油经济性改善率接近30％;采用最小瞬时等效燃油消耗策略在提高车辆节能效果上具有较明显的优势.     

燃料电池汽车能量管理控制策略研究

针对燃料电池混合动力汽车(FCHEV)能量管理策略进行了研究,对燃料电池汽车的能量管理控制策略进行了梳理和分类。从基于规则和基于优化这两个角度将控制策略进行了横向分类,再将规则型和优化型控制策略做了纵向梳理。具体介绍了模糊控制、神经网络、动态规划、庞特里亚金极值原理与等效消耗最小原理等的具体应用。分析比较了不同优化算法的优劣势,并对之后控制策略的研究方向提出了建议。