基于AMESim模型的燃料电池发动机排氢策略优化与整车搭载验证

作者:都京; 赵洪辉; 王宇鹏; 丁天威; 魏凯; 王恺; 韩令海
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现有的燃料电池阳极回路控制研究主要是为了在复杂的动态条件下稳定阳极供应,而对于如何制定和优化吹扫策略,提高氢气利用率的研究较少。为了提高燃料电池发动机的氢气利用率,本文基于AMESim平台开发了燃料电池发动机阳极电路模型,并完成了模型集成和标定。根据实际工程经验,提出了一种与阳极回路温度、压力和反应电流相关的新吹扫策略。利用燃料电池发动机阳极回路模型,计算了参数优化边界,完成了净化控制参数的优化拟合。通过仿真分析,与NEDC工况下的原吹扫策略相比,采用新策略的燃料电池发动机100公里氢耗从0.866kg降低到0.8kg,理论经济性可提高7.5%。同时,该策略在燃料电池汽车上得到了验证。实测每100公里耗氢量为0.81 kg,与模拟结果基本一致。整车行驶里程从484辆km提高到510辆km,增幅为5.4%,验证了基于模型的除氢策略优化方案的有效性。