[发明专利]燃料电池混合动力系统能源管理策略

权利要求书

1.一种燃料电池混合动力系统能源管理策略，用于对质子交换膜燃料电池/锂电池混合动力系统的功率进行分配，其特征在于：

根据能源管理控制器的输入变量的不同状态，划分9种不同的规则来输出质子交换膜燃料电池功率P_FC，所述输入变量包括功率需求P_dem和电池荷电状态SOC，其具体过程包括以下步骤：

步骤1，以质子交换膜燃料电池的最优输出区间为限将P_dem划分为高、正常、低三个状态，所述最优输出区间的上限P_FCmax和下限P_FCmin分别设为500W和200W，将SOC的上限SOC_max和下限SOC_min分别设为85％和45％，从而将SOC划分为高、正常、低三个状态，基于P_dem和SOC的不同状态将P_FC分为以下9种：

(1)State 1：P_demP_FCmax且高SOC，此时P_FC＝P_FCmax，且所述锂电池加速放电；

(2)State 2：P_demP_FCmax且正常SOC，此时P_FC＝P_FCmax，且剩余的需求能量由所述锂电池进行补充；

(3)State 3：P_demP_FCmax且低SOC，此时SOC很低，为保护所述锂电池，P_FCP_FCmax，且P_FC由模糊控制器决定；

(4)State 4：P_FCminP_demP_FCmax且高SOC，此时P_FC由所述模糊控制器决定，且所述锂电池加速放电；

(5)State 5：P_FCminP_demP_FCmax且正常SOC，此时P_FC由所述模糊控制器决定；

(6)State 6：P_FCminP_demP_FCmax且低SOC，此时P_FC由所述模糊控制器决定，且所述锂电池加速充电；

(7)State 7：P_demP_FCmin且高SOC，此时P_FCP_FCmin，且P_FC由所述模糊控制器决定；

(8)State 8：P_demP_FCmin且正常SOC，此时P_FC＝P_FCmin，且所述锂电池回收多余能量；

(9)State 9：P_demP_FCmin且低SOC，此时P_FC＝P_FCmin，且所述锂电池加速充电，

步骤2，所述模糊控制器中，P_dem分为五类，分别为非常低VL、中等低ML、低L、中M、高H，SOC分为三类，分别为低L、中M、高H，P_FC分为五类，分别为非常低VL、中等低ML、低L、中M、高H，对P_dem和P_FC采用高斯型隶属度函数来赋值，对于SOC采用钟型隶属度函数(gbellmf)来赋值，

所述模糊控制器的模糊规则为

采用mamdani推理方法进行模糊推理，并采用中心法完成解模糊，得到P_FC，

步骤3，考虑到突然加速对所述质子交换膜燃料电池的损伤，采用一个平整度系数对峰值功率对应的输出信号进行修正，得到修正后的质子交换膜燃料电池功率P_FC(k)'，

其中，Δt是影响前后3个输出功率差距的平整度常数。

2.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力系统能源管理策略，其特征在于：

其中，所述燃料电池混合动力系统为机器人的动力系统。