基于多目标优化的燃料电池汽车混合动力系统能量管理策略研究

针对燃料电池混合动力系统的能量流动和关键器件特性,合理利用数学模型和实验数据,建立燃料电池汽车混合动力系统的氢耗模型和燃料电池寿命衰减模型。提出了一种以混合动力系统的氢气消耗量最少和燃料电池使用寿命最长为优化目标的多目标优化方法来改进燃料电池汽车混合动力系统的能量管理策略。使用带精英策略的多目标优化算法(NSGA-II)进行求解,进而改善了模糊控制中的输入变量参数。使用指定工况作为系统运行的测试工况对上述模型的能量管理策略进行仿真测试,仿真结果显示与之前的能量管理策略相比,等效氢耗降低了11.4%左右,燃料电池的寿命衰减降低约24.1%,验证了改善后的策略具备一定程度的优势。

燃料电池空气供给系统中冷器建模仿真及实验测试分析

为研究氢燃料电池空气供给系统空气控制策略实现燃料电池电堆入口空气温度的控制以及降低寄生功率。针对某公司实际燃料电池空气供给系统中冷器进行了建模,在Matlab/Simulink平台上进行仿真,并用实际测试数据进行验证。通过实验分析不同因素对中冷器出口空气温度的影响。结果表明:1)所建立空气系统模型仿真与测试数据相吻合,具有可靠性。2)入口空气温度和流量以及中冷器冷却液流量与温度对中冷器出口空气温度有较大影响。3)当冷却液在某一流量时,可以达到最好散热性能,使中冷器效率最高并且使换热系统所消耗的功率最小。