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燃料电池汽车自适应电池放电的模型预测在线轨迹规划

系统与控制 2024-12-31 v1 系统与控制

摘要

本文提出了一种用于插电式混合动力汽车中燃料电池与电池最优协调的在线轨迹规划方法。插电式 HEV 能量管理的主要挑战之一在于,在驾驶场景存在高度不确定性的情况下,通过最优耗尽电池来生成荷电状态参考曲线。近期研究已开始探索利用部分行程信息进行最优 SOC 轨迹规划的潜力,但未考虑 FC 系统的动态响应。另一方面,专注于 FC 系统动态运行的研究通常侧重于气流管理,而对电池的处理则不够全面。我们的目标是通过设计一个在线轨迹规划器来填补这一空白,该规划器用于 FC 和电池系统的动态协调,并以分层方式与高层 SOC 规划器协同工作。我们提出了一种基于迭代 LQR 的在线轨迹规划方法,其中每个驾驶路段可放电量可由高层规划器显式且自适应地指定。提供了数值结果作为概念验证示例,以展示所提方法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.03201,
  title  = {Model Predictive Online Trajectory Planning for Adaptive Battery Discharging in Fuel Cell Vehicle},
  author = {Katsuya Shigematsu and Hikaru Hoshino and Eiko Furutani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03201},
  year   = {2024}
}