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基于頻率分離試驗結(jié)果的燃料電池汽車能量管理仿真

目前，發(fā)展使用清潔和可再生能源的汽車備受關(guān)注。燃料電池（FC）電動汽車（EV）使用氫氣產(chǎn)生電能提供所需牽引力。與其它車輛相比有很多優(yōu)點，但由于能量來源面臨許多問題，限制了FC的使用范圍。提出了基于頻率分離試驗結(jié)果的FC混合動力汽車（HEV）的控制策略，采用FC作為主要能量源，電池作為輔助動力源。在該策略中，使用頻率分配器將低頻功率需求分配給FC提供，高頻分配給電池，且電池為峰值功率單元。為驗證控制策略，使用多動力源模擬器進(jìn)行了仿真試驗，并將車輛的動態(tài)特性和外部環(huán)境影響考慮在內(nèi)。

頻率分離能量管理策略是在EV需要兩種動力源的情況下被采用的，并在標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)速度下進(jìn)行了試驗仿真測試。該動力源控制方法基于FC的物理約束，即很低的電流響應(yīng)時間。仿真結(jié)果顯示出控制方法的魯棒性，并對仿真結(jié)果進(jìn)行了試驗驗證。

燃料電池汽車（FCV）使用氫氣發(fā)電。電能驅(qū)動車輛或存儲于儲能裝置，如電池組。由于FC產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，其不燃燒燃料，因此不產(chǎn)生污染物。氫的副產(chǎn)品是水和熱。FCV能夠安靜運(yùn)行，且更舒適并實現(xiàn)零排放，與內(nèi)燃機(jī)相比效率更高。針對FCV混合動力系統(tǒng)，在FC供能的基礎(chǔ)上，使用電池提供峰值功率，確保汽車的減速能力，并實現(xiàn)制動能量再生。重點研究了FC與電源的協(xié)調(diào)策略，以延長FC的壽命。

未來交通應(yīng)該是能夠促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的增長與繁榮，由電力驅(qū)動的清潔、安全、智能汽車將成為重點研究對象，但EV面臨著諸多挑戰(zhàn)，HEV與將成為解決方案之一。

Hamza Alloui et al. 2015 IEEE 81st Vehicular Technology Conference (VTC Spring), United Kingdom- May 11-14, 2015.

編譯：王亮