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1、汽车工程2010年(第32卷)第5期ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ2010(Ｖｏｌ.32)Ｎｏ.52010078基于Ｃｒｕｉｓｅ/Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的车用燃料电池/蓄电池＊混合动力的能量管理策略仿真11,222谢星,周苏,王廷宏,陈凤祥(1.同济大学中德学院,上海200092;2.同济大学汽车学院,上海201804)[摘要]基于ＡＶＬ-Ｃｒｕｉｓｅ和Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建立了联合仿真平台,引入了基于规则的功率跟随能量管理控制策略,对车用燃料电池/蓄电池混合动力(ＦＣＨＥＶ)进行了初步仿真,在选定的循
2、环工况下的仿真结果表明,该仿真平台能够真实反映燃料电池汽车的工作过程,蓄电池ＳＯＣ始终保持在合理范围内。关键词:燃料电池;混合动力系统;联合仿真;能量管理ＡＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＥｎｅｒｇｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｔｈｅＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｏｆａＦｕｅｌＣｅｌｌ/ＢａｔｔｅｒｙＨＥＶＢａｓｅｄｏｎＣｒｕｉｓｅ/Ｓｉｍｕｌｉｎｋ11,222ＸｉｅＸｉｎｇ,ＺｈｏｕＳｕ,ＷａｎｇＴｉｎｇｈｏｎｇ＆ＣｈｅｎＦｅｎｇｘｉａｎｇ1.Ｃｈｉｎｅｓｉｓｃｈ-ＤｅｕｔｓｃｈｅｓＨｏｃｈｓｃｈｕｌｋｏ
3、ｌｌｅｇ,ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｓｈａｎｇｈａｉ200092;2.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｓｈａｎｇｈａｉ201804[Ａｂｓｔｒａｃｔ]Ａｃｏ-ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｓｅｔｕｐｗｉｔｈＡＶＬ-ＣｒｕｉｓｅａｎｄＳｉｍｕｌｉｎｋ,ａｒｕｌｅ-ｂａｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｐｏｗｅｒｆｏｌｌｏｗｉｎｇｅｎｅｒｇｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ,ａｎｄａｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｉ
4、ｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓ-ｔｅｍｏｆｆｕｅｌｃｅｌｌ/ｂａｔｔｅｒｙｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ(ＦＣＨＥＶ).ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｃｈｏｓｅｎｄｒｉｖｉｎｇｃｙｃｌｅｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｒｅａｌｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆＦＣＨＥＶｗｉｔｈｔｈｅＳＯＣｏｆｂａｔｔｅｒｙｍａｉｎｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｉｎａｒｅａｓｏｎａｂｌｅｒａｎｇｅａｌｌａｌｏｎｇ.Ｋ
5、ｅｙｗｏｒｄｓ:ｆｕｅｌｃｅｌｌ;ｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ;ｃｏ-ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ;ｅｎｅｒｇｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔ况而改变工作模式的切换规则,第2个层次是解决[1]前言每一种工作模式下能量的优化分配问题。近年来,国内外对混合动力能量管理策略的研究主要集[3]质子交换膜燃料电池被认为是车用燃料电池的中于瞬时优化策略和全局优化策略。瞬时优化策[1]最佳选择。但如果燃料电池汽车只有燃料电池一略需要进行等效油耗的计算,计算非常复杂且不准[4]个动力源,就会有成本高、动态性能差和不能进行制确。全局优
6、化是以车辆在某循环工况下消耗的燃动能量回收等缺点。所以,目前的燃料电池汽车主油总量最小为目标而进行的优化方法,但是它只能要采用混合驱动模式,即在具有燃料电池的基础上,针对某一特定工况实施离线优化,因而只能作为制[1][5]增加蓄电池或者超级电容作为辅助动力源。多动定实时控制规则时的参考。近年来,一些智能控[2]力源系统的能量管理策略是整车控制的核心。如制算法(例如模糊控制、自适应控制)也应用于混合[6]何协调燃料电池和其它电源之间的供能是燃料电池动力能量管理策略中,但是也由于过于复杂而难汽车开发中必须解决
7、的问题。以在实际车辆上应用。能量管理的核心问题是多能源动力系统工作模从工程实际出发,基于规则的能量管理策略清式的选择和功率分配算法。第1个层次是建立随工晰简单且工程开发周期短,结合相应的离线优化结＊同济大学中德学院ＡＶＬ“新型车辆动力”基金教席和上海浦江人才计划(08ＪＰ14094)资助。原稿收到日期为2009年8月11日,修改稿收到日期为2009年10月20日。·374·汽车工程2010年(第32卷)第5期果以及工程经验,可以作为实车的能量管理控制策车轮和电气连接Ｔｅｒｍｉｎａｌ等。而燃料电池系统、主略
8、。同时借鉴瞬时优化中的等效油耗计算方法可以ＤＣ/ＤＣ转换器以及包含能量管理策略的整车控制进行全局燃油经济性分析。文中在基于Ｃｒｕｉｓｅ和器模型则是在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立。Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的燃料电池混合动力汽车(ＦＣＨＥＶ)仿真平1.2主要部件建模台基础上,结合相关工程经验和逻辑控制方法,在驾驶员模型根据踏板输入和当前车速,预测电Ｍａｔｌａｂ/Ｓｉｍｕｌｉｎｋ/Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ中制定出基于规则的能量机目标转矩,计算电机的需求
