Forschung zur Leistungsoptimierung für das Energiesystem von wasserstoffbetriebenen, radgetriebenen Elektromotortraktoren

Wasserstoffbetriebenen Traktoren werden als neue Energiequelle für Traktoren immer relevanter. Derzeit gibt es keine ausgereifte Methode zur Steuerung des Energiemanagements. Bestehende Methoden beruhen größtenteils auf der Erfahrung von Ingenieuren zur Bestimmung der Ausgangsleistung der Brennstoffzelle und der Energiespeicherbatterie, was zu einer relativ niedrigen Energieausnutzungsrate des Energiesystems führt. Um die oben genannten Probleme anzugehen, wurde eine Methode zur Leistungsoptimierung für das Energiesystem von wasserstoffbetriebenen, radgetriebenen Elektromotortraktoren vorgeschlagen. Ein dynamisches Modell der Pflügbedingungen wurde basierend auf der Systemdynamik-Theorie erstellt. Darauf aufbauend wurde, basierend auf der Theorie des äquivalenten Wasserstoffverbrauchs, das Laden und Entladen der Energie-Speicherbatterie als äquivalent zum Kraftstoffverbrauch der Wasserstoffbrennstoffzelle betrachtet und ein äquivalentes Wasserstoffverbrauchsmodell für den Traktor erstellt. Unter Verwendung des Ladezustands (SOC) der Energiespeicherbatterie als Einschränkung und mit dem minimalen äquivalenten Wasserstoffverbrauch als Ziel-Funktion wurde eine sofort optimierte Leistungsergleichsmethode auf Basis der Lastnachfrage im Energiesystem unter Verwendung eines Traversierungsalgorithmus vorgeschlagen. Die Optimierungsmethode wurde auf der MATLAB-Simulationsplattform simuliert und getestet; die Ergebnisse zeigten unter Pflügbedingungen, dass die vorgeschlagene Methode zur Leistungsoptimierung des Energiesystems die Leistungsabgabe der Wasserstoffbrennstoffzellen und der Energiespeicherbatterien optimierte, wodurch das Energiesystem in einem hocheffizienten Bereich arbeiten konnte und den äquivalenten Wasserstoffverbrauch des Traktors um 7,79 % reduzierte und damit das Problem der Leistungsdistribution im Energiesystem löste.