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燃料电池重卡动力系统能量管理策略研
究
摘要：近年来，我国对能源的需求不断增加，对燃料电池的应用也越来越广
泛。燃料电池的缺点是功率输出疲软，对动态功率加载不能及时做出迅速反应，
因此可以采用组合动力源的方式改善。我们采用蓄电池作为辅助能源来储存制动
回收的能量，而且嵌入具有高功率密度特性的超级电容。本文首先分析动力系统
结构，其次探讨燃料电池重卡能量管理策略设计原则，最后就燃料电池重卡动力
系统能量管理策略进行研究，以供参考。
关键词：多目标优化;燃料电池;氢耗模型
引言
当前人类建立在以消耗煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源基础之上的
经济发展模式，导致了日益突出的环境污染和温室效应问题。据统计，燃油车对
环境的污染约占总污染源的40%，排放法规的日益严峻和交通行业的“双碳”目
标推动燃油汽车的电气化进程。增程式电动汽车兼备混合动力汽车和纯电动汽车
的优点，既能实现清洁电能的利用，又能保证续驶里程，逐渐成为研究热点。
1动力系统结构分析
重卡的动力系统采用由燃料电池和动力电池组成的并联式结构。其中大功率
型燃料电池是重卡的主动力源，能够满足重卡在平坦路面运输过程中的功率需求；
动力电池是重卡的辅助动力源，在加速、爬坡等工况下提供辅助动力，以及在怠
速、减速和制动工况下吸收燃料电池的功率和进行制动能量回收。
多种燃料电池性能对比
燃料常用电解工作温燃料效优点缺点
电池种类质度率
电解
质有腐蚀
碱性80°C纯氧60%启动温度
氢氧化钾性，连续
燃料电池左右气-70%低，效率高
工作时间
短
氢启动
高效、清
固体
氧化锆、800°C气、甲50%时间长、
洁、功率密
氧化物燃
陶瓷-1000°C烷、煤气-65%工艺要求
料电池
度高
等高
价格
天然
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