固定距離和平均車速下燃料電池汽車高效行駛策略的開發(fā)

?

固定距離和平均車速下燃料電池汽車高效行駛策略的開發(fā)

測試車輛配備了將電能傳給無刷直流電機的質(zhì)子交換膜的燃料電池系統(tǒng)。根據(jù)首次估算出的汽車行駛一段路程所需機械功率來設(shè)計動力傳動系統(tǒng)。最佳加速度是將能源需求降到最小，同時保證車輛在最高效率下進行仿真。根據(jù)汽車行駛方程式可求出所需的牽引力，再建立汽車加速度模型。給出雪邦賽車道的路線圖，在24min內(nèi)完成整個比賽所需的平均車速為30km/h。由于坡隨軌道而變，將道路分成8個部分，在能源消耗最小的基礎(chǔ)上計算出每一段所需車速。計算出8段軌道所需的機械功率。在第1段賽道起動汽車，利用力學(xué)模型計算出消耗的能量以及在一定扭矩范圍內(nèi)車從0加速至30km/h所需的牽引力。繪出轉(zhuǎn)矩-能耗-最大牽引功率圖，可看出剛起動時的能耗急劇降低，然后隨著轉(zhuǎn)矩的增大趨于平穩(wěn)。由于最大牽引功率等于轉(zhuǎn)矩乘以最大轉(zhuǎn)速，這樣起動所需的最大牽引功率隨著轉(zhuǎn)矩呈線性增加（即快速起動比慢起動效率更高），因此可以根據(jù)平均車速改變行駛策略，使車速在最大值和最小值（圍繞平均車速）之間變動。以固定的轉(zhuǎn)矩在兩個車速間進行加速或減速。選出3組車速范圍（24～36km/h；25～35km/h；26～34km/h）進行道路試驗。在平坦路面上起動車輛，加速到車速的最大值，然后松開油門減速至最低車速。如此反復(fù)進行4次試驗，證明車速為25～35km/h時效率最高。

通過系列地分析燃料電池汽車的性能，進行反復(fù)試驗和仿真，確定出理想的車速范圍，

開發(fā)出一套使總能耗最小的行駛策略。

S.M.H.S. Omar et al.2013 IEEE Conference on Systems, Process & Control (TCSPC2013), 13- 15 December 2013,Kuala Lumpur, Malaysia.

編譯：倪媛媛