面向多电堆燃料电池/电池混合系统的在线能量管理系统
系统与控制
2025-06-24 v2 系统与控制
摘要
燃料电池（FC）/电池混合系统因实现零排放客车、卡车、船舶与飞机而备受关注。在线能量管理系统（EMS）对这些混合系统至关重要，其控制能量流并确保系统最优性能。关键方面包括燃料效率与缓解 FC 及电池退化。本文提出一种面向多 FC 电堆 FC 与电池混合系统的健康感知 EMS。所提 EMS 采用混合整数二次规划（MIQP）独立控制混合系统中各 FC 电堆，即基于 MIQP 的独立电堆控制（ISC），显著降低了燃料成本、FC 与电池退化。所提方法与经典动态规划（DP）比较，计算速度较 DP 快 2243 倍，同时保持近优性能。案例研究表明，在所考察场景中 ISC 相较 CSC 实现 64.68% 总成本削减，并在关键指标上大幅降低：电池退化（4%）、氢燃料消耗（22%）、燃料电池怠速损失（99%）与燃料电池负载变化损失（41%）。
引用
@article{arxiv.2310.13208,
title = {Online energy management system for a fuel cell/battery hybrid system with multiple fuel cell stacks},
author = {Junzhe Shi and Ulf Jakob Flø Aarsnes and Shengyu Tao and Ruiting Wang and Dagfinn Nærheim and Scott Moura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13208},
year = {2025}
}