2.3.3 燃料电池能源管理系统

燃料电池汽车能源管理系统的主要任务就是控制燃料电池汽车动力系统的能量转换和传输过程，从而达到期望的车辆响应。它应该达到这样的目标：在不损害车辆性能和部件寿命的前提下，均衡各部件的工作负荷、降低能量损失、提高燃料经济性。其能源管理系统主要包括功率分配管理、速比控制管理和制动能量回馈管理这三个部分，核心管理部分为功率分配管理。功率分配管理的任务是在给定的功率需求情况下，协调好两个或者两个以上动力源的功率输出比例，使每个动力源的功率输出效率都处在最佳点上，从而增加能量的利用效率和整体的燃料经济性；而速比控制管理和制动回馈管理的任务就是降低驱动电机输入端的功率需求。其能源管理主要过程如下：系统根据燃料电池混合动力汽车的转矩需求和系统的限制条件来确定车轮转矩命令；然后根据转矩命令和燃料电池系统运行状态确定最大的燃料经济性；最后在特定的功率输出情况下，确定动力系统的驱动模式以及各模式之间的转换机制从而确定汽车传动系的速比。能源管理系统根据当前如车速、蓄电池的SOC等状态以及驾驶员的转矩需求信号，决定当前汽车的最佳档位，即速比。在确定了车上所有负荷的功率需求后，根据功率分配管理策略计算出对燃料电池系统的需求功率，以保证在满足当前动力需求下获得较好的整车能量效率。而当燃料电池混合动力汽车处于制动状态时，转矩需求为负值，此时能源管理系统就根据预先制定的制动能量回馈管理策略确定电机的回馈转矩，最后达到较佳的能量回馈效率。