本項目擬進一步技術升級轉化的核心技術科技成果“基于燃料電池增程器時滯特性的瞬時優化能量管理策略”來源于“十二五”863計劃《燃料電池轎車動力系統技術平臺研究與開發》(2011AA11A265)項目。圍繞該核心技術,項目申請人已申請發明專利7項,其中4項已授權,發表相關學術論文二十余篇,并與上海大眾汽車有限公司開展了初步的技術轉化合作。
1 技術簡介
針對燃料電池電動汽車具有多個車載能量源這一特點,申請人從綜合考慮動力蓄電池和燃料電池增程器協調工作的角度出發,提出了一種源于ECMS策略(等效燃料最小策略)的基于損失功率最小算法(minimum loss power algorithm,MLPA)的瞬時優化能量管理策略。該策略算法思想為,基于試驗得到的各關鍵部件效率特性圖,構造動力蓄電池、燃料電池、DC/DC等關鍵部件在每一時間步長內的損失功率函數,這些部件損失功率函數在每一時間步長內的線性疊加構成了多能量源動力系統損失功率指標函數,通過使該指標函數在每一時間步長取值最小(系統效率最高)來確定燃料電池增程器功率輸出。圖1為該控制策略導出的燃料電池實時功率輸出優化控制曲面。
通過仿真及實車轉轂試驗臺驗證發現該策略具有以下優點,如圖2-3所示:
1)該MLPA瞬時優化能量策略對工況適應性強,多種常見工況下(NEDC,UDDS,HWFET,勻速工況)經濟性優于傳統能量策略。
2)多種常見工況下,該MLPA瞬時優化能量管理策略均能夠控制燃料電池功率輸出變化平緩,實現了“淺充淺放”,有利于燃料電池以及蓄電池的壽命保護。
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