燃料電池混合動(dòng)力汽車(chē)能量控制策略的研究.pdf

1、近年來(lái)，燃料電池汽車(chē)的能量控制問(wèn)題逐漸引起了研究人員的關(guān)注。由于燃料電池系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程較慢，在啟動(dòng)、急加速和爬坡時(shí)電池的輸出特性無(wú)法滿(mǎn)足車(chē)輛的行駛要求，因此通常配備能量存儲(chǔ)裝置構(gòu)成混合動(dòng)力系統(tǒng)。本文深入分析了國(guó)內(nèi)外燃料電池汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀以及混合動(dòng)力系統(tǒng)能量控制策略問(wèn)題的研究現(xiàn)狀，概括了這一領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，總結(jié)了現(xiàn)有成果中存在的不足和局限性，對(duì)能量分配控制問(wèn)題做了進(jìn)一步研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.分析對(duì)比了各類(lèi)燃料

2、電池性能，選擇質(zhì)子交換膜燃料電池一超級(jí)電容混合動(dòng)力系統(tǒng)為具體研究對(duì)象，對(duì)質(zhì)子交換膜電池和超級(jí)電容的組成結(jié)構(gòu)、工作原理以及數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了研究，建立了混合動(dòng)力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
　　 2.對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)的兩個(gè)能量源進(jìn)行單獨(dú)處理，根據(jù)燃料電池和超級(jí)電容自身性能的約束條件，將混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量分配問(wèn)題轉(zhuǎn)化為燃料電池系統(tǒng)的最優(yōu)控制問(wèn)題，應(yīng)用線(xiàn)性二次型理論，設(shè)計(jì)了控制量受限的線(xiàn)性二次型終端時(shí)間有限狀態(tài)調(diào)節(jié)器，仿真分析驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。

3、>　　 3.把混合動(dòng)力系統(tǒng)的兩個(gè)能量源視為一個(gè)整體，將車(chē)輛行駛時(shí)所需求的電流視為外界對(duì)系統(tǒng)的不確定性可測(cè)擾動(dòng)，應(yīng)用H∞控制理論，分析了系統(tǒng)在無(wú)干擾情況下的閉環(huán)穩(wěn)定性，通過(guò)定義新型Lyapunov-Krasovskii函數(shù)分析了系統(tǒng)的H∞性能指標(biāo)，得到系統(tǒng)在擾動(dòng)下的穩(wěn)定條件，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了H∞最優(yōu)控制器，對(duì)車(chē)輛運(yùn)行中可能存在的幾種電流需求形式進(jìn)行了仿真分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明設(shè)計(jì)的H∞控制器能夠?qū)Σ淮_定性擾動(dòng)起到良好的抑制作用，實(shí)現(xiàn)能量?jī)?yōu)化