[发明专利]基于海鸥优化算法的燃料电池汽车能量管理方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于海鸥优化算法的燃料电池汽车能量管理方法及系统，其中所述方法包括：构建模糊控制器，所述模糊控制器以车辆需求功率和车辆内部的动力电池荷电状态为输入变量，并以车辆内部的燃料电池输出功率为输出变量；建立所述车辆的等效氢耗量数学模型，将所述等效氢耗量数学模型的表达式定义为海鸥优化算法所利用到的适应度函数；获取所述模糊控制器内部所包含的所有隶属度函数，利用海鸥优化算法对所述所有隶属度函数进行优化，以获取合理的模糊能量管理策略。本发明通过引入模糊控制器并利用海鸥优化算法对其进行参数优化以获取燃料电池汽车的能量管理策略，有利于提高燃料电池汽车的能源利用率。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体是涉及一种基于海鸥优化算法的燃料电池汽车能量管理方法及系统。

背景技术

燃料电池作为可再生能源被广泛应用于汽车工业，燃料电池虽然具有较高的能量密度，但是其动态特性较差，很难单独为汽车进行供电，大多数的燃料电池汽车通常采用燃料电池和动力电池的组合结构来为整车提供能量，但同时也增加了车辆能量管理的难度，出于大幅度提高汽车的能源利用率这一目的，提出合理的燃料电池汽车能量管理策略成为当前研究要点。

发明内容

本发明提供一种基于海鸥优化算法的燃料电池汽车能量管理方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明实施例提供一种基于海鸥优化算法的燃料电池汽车能量管理方法，所述方法包括：

构建模糊控制器，所述模糊控制器以车辆需求功率和车辆内部的动力电池荷电状态为输入变量，并以车辆内部的燃料电池输出功率为输出变量；

建立所述车辆的等效氢耗量数学模型，将所述等效氢耗量数学模型的表达式定义为海鸥优化算法所利用到的适应度函数；

获取所述模糊控制器内部所包含的所有隶属度函数，利用海鸥优化算法对所述所有隶属度函数进行优化，以获取合理的模糊能量管理策略。

进一步地，所述车辆需求功率的计算公式为：

其中，P_req为车辆需求功率，u为车辆行驶速度，η_t为传动系统效率，m为车辆重量，g为重力加速度，f为滚动阻力系数，α为道路坡道角，C_D为空气阻力系数，A为车辆迎风面积，δ为旋转质量换算系数，a为车辆加速度。

进一步地，所述车辆内部的动力电池荷电状态的计算公式为：

其中，SOC为动力电池荷电状态值，SOC₀为在充放电起始时的动力电池荷电状态值，C_N为动力电池的额定容量，η为充放电效率，I为动力电池电流，t为充放电时间。

进一步地，所述模糊控制器的构建过程为：

对所述车辆需求功率进行区间模糊化，得到在既定第一离散论域范围内的若干个第一模糊子集；

对所述动力电池荷电状态进行区间模糊化，得到在既定第二离散论域范围内的若干个第二模糊子集；

对所述燃料电池输出功率进行区间模糊化，得到在既定第三离散论域范围内的若干个第三模糊子集；

对所述若干个第一模糊子集、所述若干个第二模糊子集和所述若干个第三模糊子集进行经验推理，形成模糊规则库。

进一步地，所述等效氢耗量数学模型的表达式为：