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随着环境污染的日益严重和能源危机的加剧,发展新能源汽车是解决此问题的重要举措。而燃料电池电动汽车具有零排放、能量转换效率高、燃料来源多样等优势,被认为是实现未来汽车可持续发展的重要方向之一。由于燃料电池电动汽车由多种能源供电,因此能量管理策略在燃料电池电动汽车中起着关键作用,它能直接影响能量源的工作点,延长部件的使用寿命,提高汽车经济性等。同时,能量管理策略的设计与动力电池容量的优化具有高度耦合性,且两者共同影响系统的燃料经济性,这给燃料电池电动汽车的优化控制带来了一定的挑战。本文以东风汽车公司X37燃料电池电动汽车为研究对象,以最小化系统耗氢量为优化目标,对燃料电池电动汽车能量管理策略和动力电池优化展开研究。首先,分析了现有燃料电池电动汽车拓扑结构的优缺点,选择燃料电池与动力电池混合的动力系统结构,在此基础上对燃料电池电动汽车动力系统进行了建模。考虑了车辆辅助功率的需求,在MATLAB中建立了各部件的数学模型。其中,燃料电池耗氢量和驱动电机效率等复杂非线性模型采用MAP形式进行描述,动力电池的模型为荷电状态和输出功率的一阶动态系统。其次,以最小化系统耗氢量为目标,分别运用双循环动态规划算法和凸优化算法对燃料电池电动汽车能量管理策略和动力电池容量进行了优化设计,以比较两种优化算法的差异性。在动态规划算法中,分析了状态变量不同的量化值对优化结果的影响,确定出一个合适的量化值,以保证算法精度并减少运算时间。在凸优化算法中,为了满足算法的运用条件,对动力系统模型做了近似处理以保证模型的凸性。选择两个标准循环工况来验证和比较所提出的优化方法,由仿真结果可得,两种算法的耗氢量差异不大,凸优化算法运算效率更高,但优化出来的动力电池容量存在一定的误差,双循环动态规划算法运算时间长,但得到的结果更精确。最后,现阶段的燃料电池系统普遍存在瞬态响应慢的缺点,这一因素会直接影响系统功率分配平衡以及动力电池优化结果。本文分别比较了不考虑燃料电池瞬态响应、6k W/s瞬态响应和3k W/s瞬态响应三种情况下的优化结果,旨在探究燃料电池瞬态响应对能量管理策略和动力电池优化的影响。仿真结果表明,燃料电池瞬态响应的限制对能量管理策略和动力电池容量的优化结果没有影响。