2.3.3 燃料電池能源管理系統(tǒng)

燃料電池汽車(chē)能源管理系統(tǒng)的主要任務(wù)就是控制燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換和傳輸過(guò)程，從而達(dá)到期望的車(chē)輛響應(yīng)。它應(yīng)該達(dá)到這樣的目標(biāo)：在不損害車(chē)輛性能和部件壽命的前提下，均衡各部件的工作負(fù)荷、降低能量損失、提高燃料經(jīng)濟(jì)性。其能源管理系統(tǒng)主要包括功率分配管理、速比控制管理和制動(dòng)能量回饋管理這三個(gè)部分，核心管理部分為功率分配管理。功率分配管理的任務(wù)是在給定的功率需求情況下，協(xié)調(diào)好兩個(gè)或者兩個(gè)以上動(dòng)力源的功率輸出比例，使每個(gè)動(dòng)力源的功率輸出效率都處在最佳點(diǎn)上，從而增加能量的利用效率和整體的燃料經(jīng)濟(jì)性；而速比控制管理和制動(dòng)回饋管理的任務(wù)就是降低驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端的功率需求。其能源管理主要過(guò)程如下：系統(tǒng)根據(jù)燃料電池混合動(dòng)力汽車(chē)的轉(zhuǎn)矩需求和系統(tǒng)的限制條件來(lái)確定車(chē)輪轉(zhuǎn)矩命令；然后根據(jù)轉(zhuǎn)矩命令和燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)確定最大的燃料經(jīng)濟(jì)性；最后在特定的功率輸出情況下，確定動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式以及各模式之間的轉(zhuǎn)換機(jī)制從而確定汽車(chē)傳動(dòng)系的速比。能源管理系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前如車(chē)速、蓄電池的SOC等狀態(tài)以及駕駛員的轉(zhuǎn)矩需求信號(hào)，決定當(dāng)前汽車(chē)的最佳檔位，即速比。在確定了車(chē)上所有負(fù)荷的功率需求后，根據(jù)功率分配管理策略計(jì)算出對(duì)燃料電池系統(tǒng)的需求功率，以保證在滿(mǎn)足當(dāng)前動(dòng)力需求下獲得較好的整車(chē)能量效率。而當(dāng)燃料電池混合動(dòng)力汽車(chē)處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)矩需求為負(fù)值，此時(shí)能源管理系統(tǒng)就根據(jù)預(yù)先制定的制動(dòng)能量回饋管理策略確定電機(jī)的回饋轉(zhuǎn)矩，最后達(dá)到較佳的能量回饋效率。