燃料电池汽车能量管理系统运用复合模糊逻辑控制的研究

doi:10.12096/j.2096-4528.pgt.18157

发电技术 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (6): 554-560.DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.18157

燃料电池汽车能量管理系统运用复合模糊逻辑控制的研究

周圣哲¹(),崔强²,张懋源³,夏国廷¹,王凯¹()

¹ 青岛大学自动化与电气工程学院, 山东省青岛市 266071
² 山东省核电有限公司, 山东省海阳市 265100
³ 青岛市公安局, 山东省青岛市 266071

收稿日期:2018-08-20 出版日期:2018-12-31 发布日期:2018-12-28
作者简介:周圣哲(1993),女,硕士研究生,研究方向为储能元件与系统、新能源汽车, zhoushengzheyx@126.com|王凯(1985),男,博士,特聘教授,研究方向为新能源的存储与变换、能源互联网、储能元件与系统, wkwj888@163.com
基金资助:
国家高技术研究发展计划(863计划)(2014AA052303);山东省重点研发计划(2017GGX50114)

Study on the Management of Fuel Cell Vehicle Energy System Using Hybrid Fuzzy Logic Controller

Shengzhe ZHOU¹(),Qiang CUI²,Maoyuan ZHANG³,Guoting XIA¹,Kai WANG¹()

¹ School of Automation and Electrical Engineering, Qingdao University, Qingdao 266071, Shandong Province, China
² Shandong Nuclear Power Company LTD, Haiyang 265100, Shandong Province, China
³ Qingdao Police Station, Qingdao 266071, Shandong Province, China

Received:2018-08-20 Published:2018-12-31 Online:2018-12-28
Supported by:
National High Technology R & D Program (863 Program)(2014AA052303);Shandong Key R & D Plan(2017GGX50114)

摘要/Abstract

摘要：

合理分配不同动力源的输出功率是燃料电池汽车能量管理的重要环节。针对"燃料电池+蓄电池（FC+B）"混合动力汽车，提出一种用复合模糊逻辑控制的能量管理策略。该策略根据负载需求功率、蓄电池当前荷电状态（state of charge，SOC）以及目标区SOC动态调整功率分配。通过MATLAB/Simulink对所提出的复合模糊逻辑控制进行验证。仿真结果证明，当蓄电池SOC适中时（以H_SOC表示荷电状态值，当H_SOC=60%时），SOC在复合模糊逻辑控制策略与功率追踪策略下变化基本相同，但前者的氢耗量减少0.54 g；当蓄电池初始SOC较低或较高时（分别以H_SOC=39.8%和H_SOC=80.2%为例），相较于功率追踪策略，该策略使蓄电池SOC逐渐接近目标区。运用复合模糊逻辑控制可以降低混合动力系统的总能耗，提高系统的效率，控制更加灵活，具有一定的实用价值。

关键词: 燃料电池汽车, 混合动力, 能量管理, 复合模糊逻辑控制

Abstract:

Reasonable allocation of power output from different power sources is a core part of fuel cell vehicle energy management. In this paper, an energy management strategy controlled by hybrid fuzzy logic is proposed for the hybrid energy storage system of "fuel cell+battery (FC+B)" electric vehicle. This strategy dynamically adjusts the power distribution according to the load demand power, current state of charge (SOC) of the battery and the target value of the battery SOC. The proposed hybrid fuzzy logic control is verified by MATLAB/Simulink. The simulation results show that when the SOC of the battery is moderate (the state of charge value is represented by H_SOC, when H_SOC=60%), the change of SOC is almost the same under the combined fuzzy logic control strategy and power tracking strategy, but the hydrogen consumption of the former is reduced by 0.54g. When the initial SOC of the battery is lower or higher (taking H_SOC=39.8% and H_SOC=80.2%, respectively), compared with the power tracking strategy, this strategy makes the battery SOC approach the target value gradually. This strategy can improve the efficiency of the system by reducing the energy consumption of fuel cell. The control is more flexible and has certain practical value.

Key words: fuel cell vehicle, hybrid power system, energy management, hybrid fuzzy logic controller

周圣哲,崔强,张懋源,夏国廷,王凯. 燃料电池汽车能量管理系统运用复合模糊逻辑控制的研究[J]. 发电技术, 2018, 39(6): 554-560.

Shengzhe ZHOU,Qiang CUI,Maoyuan ZHANG,Guoting XIA,Kai WANG. Study on the Management of Fuel Cell Vehicle Energy System Using Hybrid Fuzzy Logic Controller[J]. Power Generation Technology, 2018, 39(6): 554-560.

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