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電動汽車燃料電池超級電容能量儲存系統(tǒng)的建模與非線性控制

目前，大多數(shù)混合動力汽車（HEV）有兩個能源儲存裝置：一個是具有高能量儲存能力的主電源系統(tǒng)（MES）；另一個是有高供電能力和可逆性的裝置，稱為輔助電源系統(tǒng)（AES）。MES為一般的行駛工況供電，而AES可以為加速和再生制動工況供電。因此，燃料電池（FC）HEV具有改善燃油經濟性的潛力，并且比傳統(tǒng)內燃機更加高效。

研究了HEV能量存儲系統(tǒng)（HESS）的控制問題。HESS包括一個燃料電池（FC）作為主電源和一個超級電容（SC）作為輔助電源。系統(tǒng)也包含一塊用于能量轉換的電源，包括連接主電源的升壓轉換器和連接輔助電源的升-降壓轉換器。轉換器共享同一個直流（DC）總線，并且通過逆變器連接到牽引電機。通過控制電源轉換器來滿足以下要求：①嚴格控制直流總線電壓；②密切跟蹤超級電容（SC）電流，與參考值進行比較；③閉環(huán)系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性。利用李雅普諾夫定理，并且基于系統(tǒng)的非線性模型開發(fā)了一個非線性控制器。試驗表明，使用數(shù)學分析和模擬器模擬都能夠滿足預期的要求。

刊名：Vehicular

Technology（英）

刊期：2014年第10期

作者：El Fadil H et al

編譯：郭大磊