文章标题：基于频率-ECMS的船舶混合动力系统能量管理策略

文章作者：周柯格, 杨昊, 李泽皓, 郭炜豪, 王甫, 袁金良
关 键 字：混合动力船舶;能量管理策略;频率控制;燃料电池;等效氢耗
文章摘要：为提升混合动力船舶的能源利用效率，亟须制定合理的能量管理策略，实现功率的优化分配与燃料消耗的有效降低。本文针对这一关键技术问题，基于Matlab/Simulink平台构建了船舶混合动力系统仿真模型，研究在3种不同初始SOC（电池荷电状态）条件下燃料电池、锂电池和超级电容的功率响应特性与控制要求。在综合考虑系统功率需求特性、功率波动特征及能源消耗水平的基础上，本文提出一种基于频率分解与等效燃料消耗最小化策略（频率-ECMS）相结合的能量管理方法，实现混合动力系统的功率协同优化分配。仿真结果表明，与传统ECMS策略相比，所提出方法能够显著抑制燃料电池的动态负载冲击，使其峰值功率降低约50%，燃料电池和锂电池的功率波动幅度减少20%～40%，有效提升了系统的动态响应性能。同时，在初始SOC分别为30%、60%和90%的3种运行工况下，该策略实现了总氢耗分别降低9.2%、9.3%和8.5%的节能效果，展现出优良的经济性与适应性。