燃料電池電動汽車能量管理系統(tǒng)優(yōu)化控制與動態(tài)仿真研究.pdf

1、能源問題和環(huán)境問題目前在世界范圍內(nèi)已經(jīng)成為一個被廣泛關(guān)注的話題，各國在研究和開發(fā)新能源方面加快了步伐。燃料電池作為一種新型的、清潔高效的二次能源有著廣泛的應(yīng)用前景。燃料電池電動汽車更因其能有效降低尾氣排放量，改善大氣污染程度，成為汽車技術(shù)發(fā)展的新方向。燃料電池輸出特性偏軟決定了其單獨(dú)作為車載能量源并不合適。因此，為提高車輛的動態(tài)性能及燃料效率，一般配置輔助能源與主能源燃料電池共同構(gòu)成燃料電池電動汽車的混合動力系統(tǒng)。本文以研發(fā)燃料電池電動

2、汽車為背景，以混合動力能量管理系統(tǒng)為研究對象，開展能量管理優(yōu)化控制與動態(tài)仿真研究，其主要研究內(nèi)容如下： 通過分析燃料電池和鎳氫電池等多種車載能源的特性，研究了燃料電池電動汽車(FHEV)動力系統(tǒng)的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出并設(shè)計(jì)了燃料電池與鎳氫電池組并聯(lián)直連的混合方案。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合能量管理的要求，設(shè)計(jì)了一種分別基于驅(qū)動狀態(tài)和制動狀態(tài)的FHEV能量管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。 基于提出的混合動力能量管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行能量管理控制策略的

3、研究。詳細(xì)分析了能量管理的目標(biāo)，比較了現(xiàn)有的能量管理模式，提出了動力系統(tǒng)在不同狀態(tài)下基于多個模糊規(guī)則子集的模糊控制策略。同時，對動力系統(tǒng)各種工況進(jìn)行能量流分析，并對能量管理各個子系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)分析和具體設(shè)計(jì)，形成了完整的能量管理系統(tǒng)模糊控制策略。 在提出的能量管理模糊控制策略基礎(chǔ)上，引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對控制策略進(jìn)行了優(yōu)化。設(shè)計(jì)了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANFIS)控制器，用于調(diào)整模糊控制隸屬度函數(shù)的形狀。提出了最小二乘法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合學(xué)習(xí)