科研进展 | 信息学院杨恒昭课题组在氢能领域取得新成果

作为氢能的一种重要应用形式，氢燃料电池具有能量密度高、碳排放为零等优点。然而，氢燃料电池目前仍存在动态响应较慢、耐久性较差、成本较高等问题。因此，在电气化交通领域，氢燃料电池通常与超级电容、锂离子电池等动态响应较快的电储能部件构成混合动力系统。进而，开发高效的能量管理策略成为提升氢燃料电池混合动力车辆经济性的重要途径。

近日，上海科技大学信息科学与技术学院智慧电气科学中心（CiPES）杨恒昭教授课题组（储能实验室）在氢燃料电池混合动力卡车能量管理领域取得研究进展。相关研究成果以上海科技大学为第一完成单位发表于国际期刊 International Journal of Hydrogen Energy 。

针对氢燃料电池/锂离子电池混合动力卡车，提出了一种实时能量管理策略。该策略包含速度预测、滚动优化、交替方向乘子法（ADMM）等三部分。在一个滚动优化区间内，通过长短期记忆神经网络（LSTM）预测卡车速度以确定所需功率，使用ADMM将所需功率分配给氢燃料电池和锂离子电池。结果显示锂离子电池的功率变化较为剧烈，可充分发挥其动态性能较好的优势；氢燃料电池的功率变化较为平缓，可有效降低氢气消耗并减缓其退化。同时，锂离子电池荷电状态（SOC）得以有效控制，提高了系统稳定性。

图1. 基于ADMM的实时能量管理策略

图2. 实验结果：(a) 功率分配；(b) 锂离子电池SOC

该成果以“Real-Time Energy Management Based on Alternating Direction Method of Multipliers for Fuel Cell Hybrid Electric Trucks”为题发表于国际期刊 International Journal of Hydrogen Energy 。信息学院2023级博士研究生李秋雨为第一作者，杨恒昭教授为通讯作者。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2025.04.303

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