基于燃料消耗的燃料電池電動汽車動力研究

基于燃料消耗的燃料電池電動汽車動力研究

研究了燃料電池電動汽車的自適應能量管理和功率分配系統，燃料電池汽車中的燃料電池單元是無法作為獨立動力源進行動力驅動的，必須借助動力電池。但是，動力電池過度放電將加速電池的老化，因此燃料電池汽車電源控制系統需要在車輛起步時就能估算出整個運行過程中電池的使用特性和放電深度，進而通過燃料電池單元對電池進行充電來維持電池的荷電狀態（SOC）。啟動燃料電池單元，就意味要消耗車載氫燃料，導致車輛經濟性變差。因此，尋求一個電池放電深度和燃料消耗的平衡點，即在盡可能延長電池壽命的前提下降低燃料電池單元的工作時間，是研究燃料電池汽車能量管理系統的核心。

在電池SOC降低的情況下，電池將無法大功率放電，此時就需要能量管理系統對車輛的功率輸出進行再分配，提高燃料電池單元的功率輸出，同時要給蓄電池充電。這一過程的主要問題有：①燃料電池單元要保證蓄電池SOC不低于設定的最低限值；②要使燃料電池單元盡可能運行在最大功率點；③保證能量來源的經濟性，來自蓄電池的能量和來自燃料電池單元的能量價格是不一樣的，所以要降低單位能量的成本。

當有多種動力時，就要做好動力之間的耦合，耦合后的功率輸出要盡可能接近駕駛員的需求功率，這樣才會給駕駛員良好的駕駛感，增加駕駛舒適性。在功率分配過程中，該能量控制系統是分兩步進行的，第一是估算電池部分的瞬時SOC，第二是根據蓄電池的SOC值和需求功率計算功率分配比例。功率分配的合理與否將影響整車的動力性和動力系統壽命。

網址：http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S0378775313016340#

作者：Khalil Maalej et al

編譯：張聰