机械工程学报

作者：魏小栋, 孙超, 刘波, 霍为炜, 任强, 孙逢春

单位：1. 北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081;2. 湖南大学机械与运载工程学院 长沙 410082;3. 北京信息科技大学机电工程学院 北京 100192;4. 广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院 广州 511434

关键词：燃料电池汽车,动态规划,交替方向乘子法,车速规划,能量管理；

基金：国家自然科学基金(U1964206); 广东省重点领域研发计划(2019B090909001)资助项目

随着物联网、云计算、大数据等新技术的快速发展,从交通行为和路网系统的角度进行车辆能量优化迎来了新的契机。针对燃料电池汽车通过多个信号灯的场景,提出一种基于静态氢耗图的车速与能量的联合优化方法。结合燃料电池汽车的动力系统结构,利用动态规划(Dynamic programming, DP)对车辆的耗氢量进行离线计算,得到车辆在不同速度和加速度下的静态氢耗图;基于静态氢耗图和交通信号灯配时信息,借助DP算法生成最优车速轨迹;采用交替方向乘子法(Alternating direction method of multipliers, ADMM)来解决能量管理问题,并通过循环检测策略约束燃料电池系统功率变化率。仿真结果表明,车辆最优速度轨迹和能量管理的联合优化计算具备实时性潜力。该方法的优化结果与DP离线计算的最优节能性能仅差1%左右,并且比基于ADMM的能量管理策略下的改进智能驾驶员模型(Intelligent driving model, IDM)的节氢量高17%以上。

来源：2023年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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