燃料电池汽车多能源系统优化设计和控制

摘要

随着石油资源的日益短缺以及排放污染的渐趋严重，以燃料电池汽车为代表的电动汽车正受到愈来愈广泛的关注。 本文根据国家973计划课题的相关研究内容，制定具有多能源混合系统的燃料电池汽车方案，建立模拟试验车并将以此为平台开展车载储能体系，多能源系统集成技术的试验研究。 依据燃料电池汽车的基本参数和国家863课题中关于电动汽车性能的设计要求，综合车辆加速性能、爬坡性能以及典型循环工况，通过动力学仿真平台的建立来获得相应的功率需求、能量需求以及动力性、经济性指标，并以此为基础设计完成了驱动电机、燃料电池发动机、动力蓄电池和超级电容的参数匹配，实现汽车性能的最优化，为实际系统参数的确定提供主要根据。 针对多能源系统的特性提出相应的整车控制策略和能量分配策略，在以提高多能源系统的综合效率，尤其是燃料电池发动机的工作效率为重点目标的基础上建立了一套适用于多能源系统的控制算法，并采用“V循环模式”完成主程序的设计与开发，初步形成了具有自主知识产权的集成控制系统，从而为试验车集成系统的通讯配置，协调运作以及优化控制奠定了基础。