2.3.3 燃料電池能源管理系統

燃料電池汽車能源管理系統的主要任務就是控制燃料電池汽車動力系統的能量轉換和傳輸過程，從而達到期望的車輛響應。它應該達到這樣的目標：在不損害車輛性能和部件壽命的前提下，均衡各部件的工作負荷、降低能量損失、提高燃料經濟性。其能源管理系統主要包括功率分配管理、速比控制管理和制動能量回饋管理這三個部分，核心管理部分為功率分配管理。功率分配管理的任務是在給定的功率需求情況下，協調好兩個或者兩個以上動力源的功率輸出比例，使每個動力源的功率輸出效率都處在最佳點上，從而增加能量的利用效率和整體的燃料經濟性；而速比控制管理和制動回饋管理的任務就是降低驅動電機輸入端的功率需求。其能源管理主要過程如下：系統根據燃料電池混合動力汽車的轉矩需求和系統的限制條件來確定車輪轉矩命令；然后根據轉矩命令和燃料電池系統運行狀態確定最大的燃料經濟性；最后在特定的功率輸出情況下，確定動力系統的驅動模式以及各模式之間的轉換機制從而確定汽車傳動系的速比。能源管理系統根據當前如車速、蓄電池的SOC等狀態以及駕駛員的轉矩需求信號，決定當前汽車的最佳檔位，即速比。在確定了車上所有負荷的功率需求后，根據功率分配管理策略計算出對燃料電池系統的需求功率，以保證在滿足當前動力需求下獲得較好的整車能量效率。而當燃料電池混合動力汽車處于制動狀態時，轉矩需求為負值，此時能源管理系統就根據預先制定的制動能量回饋管理策略確定電機的回饋轉矩，最后達到較佳的能量回饋效率。