《舰船科学技术》

文章标题:燃料电池船舶自适应等效氢耗最小能量管理策略

文章作者:朱子文, 张慕元
关 键 字:燃料电池;能量管理策略;氢消耗量
文章摘要:针对等效氢消耗最小策略(Equivalent Consumption Minimization Strategy,ECMS)依赖经验设定等效因子而无法保障燃料电池船舶航行的经济性问题,本文提出一种自适应等效氢消耗最小策略(Adaptive-Equivalent Consumption Minimization Strategy,A-ECMS)。首先,明确燃料电池、锂电池以及超级电容组成的混合电力推进系统;其次,根据船舶全航程的工况,引入基于小波变换的动态规划(Dynamic Programming,DP)算法求解全局离线最优解,并作为训练样本集,通过自适应神经模糊推理系统实现对等效因子的优化,从而改善航行经济性。最后,全航程的仿真结果表明,相比于ECMS,A-ECMS氢气消耗量下降了12.87%,且起止时刻的锂电池电荷状态(State of Charge,SOC)变化仅为0.99%,其SOC变化趋势与DP算法相对一致。这说明选用A-ECMS将有益于减小系统的氢消耗量。