多堆燃料电池-蓄电池混合动力系统能量管理策略研究

张开发
• 2026/4/20 2:43:57 • 15 分钟阅读

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多堆燃料电池-蓄电池混合动力系统能量管理策略研究
多堆燃料电池-蓄电池混合动力系统能量管理策略研究摘要多堆燃料电池系统与蓄电池组成的混合动力系统，凭借其高功率密度、冗余设计和寿命延长的优势，已成为重型交通零排放动力的关键技术路径。然而，如何在多堆燃料电池与蓄电池之间实现高效、耐久且经济的功率分配，是能量管理策略面临的核心挑战。本文系统分析了多堆燃料电池-蓄电池混合动力系统的结构特征与能量管理需求，综述了规则型、优化型与智能型三类能量管理策略的研究进展，重点围绕规则型策略、模糊逻辑控制策略和等效氢耗最小化策略展开深入设计。在此基础上，基于MATLAB/Simulink平台构建了完整的仿真模型，实现了三种策略的编码与验证，并通过重型商用车辆典型工况进行了对比分析。仿真结果表明，所设计的模糊逻辑控制策略相比传统规则型策略可降低氢耗约5%~10%，同时有效抑制燃料电池功率波动，延长系统使用寿命。本文为多堆燃料电池混合动力系统的能量管理策略设计与工程应用提供了系统的理论指导和可复现的代码实现。关键词：多堆燃料电池；蓄电池；混合动力系统；能量管理策略；模糊逻辑控制；等效氢耗最小化一、引言1.1 研究背景与意义全球气候变化与能源危机推动交通运输领域加速向零排放方向转型。燃料电池汽车凭借其零排放、续航里程长、加氢时间短等优势，成为重型商用车电气化的重要技术路线。然而，单堆燃料电池系统在功率输出能力、系统冗余性和使用寿命方面存在固有局限。多堆燃料电池系统通过将多个燃料电池堆并联组合，能够有效提升系统总功率输出，并可在部分堆组故障时提供冗余保障，延长系统整

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