鋅空氣燃料電池暨鋰電池複合動力UV車能量管理策略之研究與開發

Research and development of energy management strategy for a duel battery electrical utility vehicle

林家瑋(Lin Jia Wei)

指導教授 ： 林秋豐

國立屏東科技大學/工學院/車輛工程系所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6346/NPUST.2011.00221

摘要

論文摘要內容：
本研究主要針對一搭載鋅空氣燃料電池暨鋰電池之純電動車，以並聯式複合作動之架構為基礎，開發出一套能量管理策略，在符合駕駛者目標性能需求下，以達到最大續航力並維持鋰電池最佳壽命為目標來分配電池的輸出。其中，能量管理策略以Rule base邏輯控制法則來設計，主要概念為車輛於低負載需求行駛下，由鋅空氣燃料電池(Zinc-Air Fuel Cell, ZAFC)單獨提供電能，當車輛於中高負載行駛狀態下，則進入複合作動模式，此時鋰電池與鋅空氣燃料電池共同提供電能至馬達，來彌補鋅空氣燃料電池功率不足，以達到駕駛者之需求功率。最後，於怠速之時，鋅空氣燃料電池會於鋰電池殘電量不足時對鋰電池充電，以維持鋰電池之殘電量於一設定的範圍，以增加鋰電池的壽命。模擬結果顯示，透過合理的分配以及鋅空氣燃料電池對鋰電池的充電控制，能夠使電動車達到最大的續航力，並使鋰電池的殘電量維持在目標範圍內。

關鍵字

能量管理策略 ； 鋅空氣燃料電池模組 ； 邏輯控制法則

並列摘要

The contents of abstract in this thesis:
The purpose of this research is to develop an energy management strategy for a (Zinc-Air Fuel Cell)ZAFC and Li-ion duel batteries module. The goal is to fulfill the demand from the driver, meanwhile, to maintain the State of Charge (SoC) of the Li battery at a desired level such that all the energy in a journey comes from ZAFC and also the Li battery can have longer cycle life. The energy management strategy is a rule-base strategy, in which, the motor power comes from ZAFC while the demanding power is low. When the demanding power crosses over a threshold, the Li battery compensates the ZAFC to fulfill the demand. While in idling, the ZAFC charges the Li battery to maintain the SoC at a desired level. The charging law is basically a PI controller. Finally, simulations were conducted to evaluate the performance of the energy management strategy. Results show that the energy management strategy can provide satisfactory performance.

並列關鍵字

Energy management strategy ； Zinc Air Fuel Cell ； rule-base strategy

參考文獻

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