[发明专利]一种燃料电池汽车能量管理控制策略的定量综合评价方法

说明书

本发明涉及一种燃料电池汽车能量管理控制策略的定量综合评价方法，该方法包括如下步骤：(1)建立综合评价三层模型，第一层包括燃料经济性和燃料电池耐久性2个评价指标，第二层包括多个用于评价燃料电池耐久性的燃料电池组件子指标，第三层包括影响燃料电池组价子指标的工况因素；(2)采用待评价的能量管理控制策略运行燃料电池汽车，获取燃料经济性评分以及在燃料电池在各工况因素下的衰减性评分；(3)确定各层评价权重矩阵，根据步骤(2)获取的各项评分逐层进行加权计算并得到相应能量管理控制策略下的综合评分。与现有技术相比，本发明评价结果客观可靠，可以为能量管理控制策略的改进提供指导方向。

技术领域

本发明涉及一种评价方法，尤其是涉及一种燃料电池汽车能量管理控制策略的定量综合评价方法。

背景技术

由于车载燃料电池系统会频繁的经历动态加载、启动/停车、连续低载或怠速运行、高功率输出等复杂的工况，相比于固定的燃料电池系统和作为普通移动电源的燃料电池系统而言，其性能衰减情况更为严重。在现有材料技术水平的基础上，有必要对燃料电池的系统控制策略进行一定的优化改进。针对燃料电池的系统控制策略，有的学者为了减少燃料电池在启动/停车过程中的性能衰减，提出基于氮吹扫的燃料电池启停控制策略；有的学者为了减少燃料电池在冷启动过程中的性能衰减，提出了燃料电池冷启动控制策略；有的学者另辟蹊径，从整车能量管理控制策略入手，通过限制燃料电池的最大功率变化速率，改善燃料电池的动态加载情况，但其考虑的因素存在局限，很难综合反映整车能量管理控制策略对燃料电池寿命的影响。

燃料电池在整车能量管理控制策略的控制下可能会运行在动态加载、启停循环、怠速和超载输出等不利运行工况之中，各种不利运行工况对燃料电池性能衰减的影响是通过燃料电池关键组件的性能衰减所导致的，但就不利工况对燃料电池组件的性能衰减而言，一方面，并不是所有的燃料电池关键组件都会在某一不利运行工况下有衰减，例如运行在高功率输出工况只会导致质子交换膜和催化剂及其载体的性能衰减，并不会导致气体扩散层和双极板的性能衰减；另一方面，燃料电池各组件在同一不利工况下的衰减速率可能不一样，比如在启停循环中，从衰减机理分析可知，催化剂及其载体的衰减速率明显高于气体扩散成的衰减速率。

就燃料电池各关键组件的性能衰减对燃料电池堆性能衰减的影响而言，一方面，各组件的性能衰减速率不一致，其引起燃料电池堆的性能衰减量不同；另一方面，在相同的衰减速率下，不同组件引起的燃料电池堆的衰减速率也存在差别。