能源管理和容错控制策略对超级电容燃料电池电动汽车的影响



能源管理和容错控制策略对超级电容燃料电池电动汽车的影响

介绍了燃料电池电动汽车和超级电容燃料电池电动汽车，并给出了相关模型，建立了五相永磁同步电动机模型及车辆模型。根据车速变化特性，超级电容、燃料电池的特征以及容错控制的实现等方面，给出了能源管理策略。控制策略设定了超级电容荷电状态的上、下限值，结合车速给出了以下具体的控制策略。①当超级电容的荷电状态SOC在47%～75%内、车速在10～60km/h时，燃料电池及超级电容均处于正常工作状态，燃料电池产生的能量一方面满足车辆正常行驶需求，另一方面对超级电容充电；而超级电容一方面满足特定条件下的功率需求，另一方面回收制动能量。②当超级电容的荷电状态SOC在47%～75%内、车速大于60km/h时，燃料电池产生的能量主要用来保证车辆的正常行驶。③当超级电容的荷电状态SOC大于75%时，此时超级电容的荷电状态较高，不需要对超级电容进行充电操作，反而需要通过超级电容输出功率，降低超级电容的荷电状态，以保证对制动能量的回收。④当超级电容的荷电状态SOC小于47%、车速在10～60km/h内时，燃料电池产生的能量多流入超级电容中，对超级电容充电。⑤当超级电容的荷电状态SOC小于47%、车速大于60km/h时，在保证车辆正常行驶条件下，对超级电容进行充电，直至荷电状态达到75%。

利用Matlab/Simulink进行了时间400s、最大速度100km/h下不同模式、两种错误机制的仿真，证明了该策略的正确性。

刊名：International Journal of Hydrogen Energy（英）

刊期：2015年第40期

作者：Haroune Aouzellag et al

编译：王祥