第４１卷第１期佳木斯大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．１２０２３年０１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｍｕｓｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊａｎ．２０２３文章编号：１００８－１４０２（２０２３）０１－００６８－０６基于凸优化算法的燃料电池公交车能量管理策略①于章骏，章桐（同济大学汽车学院，上海２０１８０４）摘要：为了优化燃料电池公交车动力系统功率分配及部件尺寸，基于凸优化算法，制定了一种近似全局最优的次优能量管理策略。首先，基于ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真平台搭建燃料电池混合动力系统模型，然后将所建模型凸化，并针对原优化问题中的目标函数及约束，引入新变量作为状态变量对其进行转换，将原优化问题转化为凸优化问题。最后利用Ｍａｔｌａｂ／ｃｖｘ工具箱进行问题求解。同时选用４种典型工况对所制定的能量管理策略进行仿真验证，并与基于动态规划的策略进行对比。结果表明，基于凸优化算法所制定的能量管理策略计算效率更高，可以获得近似全局最优的优化结果，提升整车经济性的同时优化了部件尺寸，有效改善了目标车辆的运行特性。关键词：燃料电池公交车；能量管理策略；凸优化；整车经济性；部件尺寸优化中图分类号：Ｕ４６１．８；ＴＰ３９１．４１文献标识码：Ａ０引言国家《“十四五”现代能源体系规划》提出，要积极推动新能源汽车在城市公交等领域的应用，努力实现到２０２５年新能源汽车销量占比达２０％左右［１］。这一目标的设立，进一步反映出我国对于新能源汽车产业发展的重视与支持。本文以燃料电池公交车为研究对象，针对燃料电池响应滞后，输出特性软，无法储能和回收制动能量等缺陷，研究常见燃料电池动力系统多采用燃料电池（Ｆｕｅｌｃｅｌｌ，ＦＣ）与蓄电池（Ｂａｔｔｅｒｙ，Ｂ）或超级电容（Ｓｕｐｅｒ－Ｃａｐａｃｉｔｏｒ，ＳＣ）组成复合电源系统的输出形式。利用辅助动力源对燃料电池缺陷进行弥补，实现各部件输出功率合理分配的同时，辅助动力源可以回收制动能量，提高车辆经济性和耐久性。因此，为使复合动力系统各部件有良好的工作表现，同时降低生产制造成本，制定合适的能量管理策略（ＥｎｅｒｇｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｔｒａｔｅｇｙ，ＥＭＳ）就尤为重要。目前，常见的ＥＭＳ包括基于规则和基于优化的控制策略，赵天宇等人对比了功率跟随与模糊控制两种基于规则的策略，在中国典型城市公交工况（ＣｈｉｎａＣｉｔｙＢｕｓＣｙｃｌ...
