电动汽车燃料电池超级电容能量储存系统的建模与非线性控制



电动汽车燃料电池超级电容能量储存系统的建模与非线性控制

目前，大多数混合动力汽车（HEV）有两个能源储存装置：一个是具有高能量储存能力的主电源系统（MES）；另一个是有高供电能力和可逆性的装置，称为辅助电源系统（AES）。MES为一般的行驶工况供电，而AES可以为加速和再生制动工况供电。因此，燃料电池（FC）HEV具有改善燃油经济性的潜力，并且比传统内燃机更加高效。

研究了HEV能量存储系统（HESS）的控制问题。HESS包括一个燃料电池（FC）作为主电源和一个超级电容（SC）作为辅助电源。系统也包含一块用于能量转换的电源，包括连接主电源的升压转换器和连接辅助电源的升-降压转换器。转换器共享同一个直流（DC）总线，并且通过逆变器连接到牵引电机。通过控制电源转换器来满足以下要求：①严格控制直流总线电压；②密切跟踪超级电容（SC）电流，与参考值进行比较；③闭环系统的渐近稳定性。利用李雅普诺夫定理，并且基于系统的非线性模型开发了一个非线性控制器。试验表明，使用数学分析和模拟器模拟都能够满足预期的要求。

刊名：Vehicular

Technology（英）

刊期：2014年第10期

作者：El Fadil H et al

编译：郭大磊