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市域动车组多模块并联氢燃料电池/锂电池混合发电系统能量管理优化控制方法研究
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作者 谈浩澜 王天宏 +3 位作者 李奇 王海龙 李响 陈维荣 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第6期44-53,62,共11页
为了减缓燃料电池的性能衰减、延长多堆燃料电池系统的使用寿命,提出一种考虑燃料电池性能优化的市域动车组多模块并联氢燃料电池/锂电池混合发电系统能量管理优化控制方法。该方法通过离散系数评估多堆燃料电池使用寿命一致性,构建了... 为了减缓燃料电池的性能衰减、延长多堆燃料电池系统的使用寿命,提出一种考虑燃料电池性能优化的市域动车组多模块并联氢燃料电池/锂电池混合发电系统能量管理优化控制方法。该方法通过离散系数评估多堆燃料电池使用寿命一致性,构建了考虑燃料电池和锂电池氢耗、多堆燃料电池性能衰减和使用寿命一致性以及锂电池荷电状态约束的成本函数,并采用序列二次规划算法对成本函数进行优化求解。半实物仿真结果表明,所提能量管理方法相较于等效氢耗最小和考虑系统总运行成本最小的能量管理方法,系统氢耗分别减少了2.58%和0.43%,多堆燃料电池系统使用寿命分别延长了45.53%和21.35%,表明所提方法能够有效控制多堆燃料电池一致性,提高多堆混合发电系统运行经济性。 展开更多
关键词 燃料电池 多堆混合发电 能量管理 市域动车组 寿命一致性
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基于多向差分进化算法的氢燃料电池市域动车组运行协同优化 被引量:2
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作者 刘普仁 李奇 +4 位作者 孟翔 罗舒钰 李荦一 刘述奎 陈维荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1007-1019,I0013,共14页
为提高氢燃料电池市域动车组的运行经济性,该文提出一种基于多向差分进化算法的氢燃料电池市域动车组运行协同优化方法。针对氢燃料电池市域动车组运行速度曲线与能量管理的耦合影响,以日均损耗价值成本评价运行综合经济性,通过多向差... 为提高氢燃料电池市域动车组的运行经济性,该文提出一种基于多向差分进化算法的氢燃料电池市域动车组运行协同优化方法。针对氢燃料电池市域动车组运行速度曲线与能量管理的耦合影响,以日均损耗价值成本评价运行综合经济性,通过多向差分进化算法离线优化运行速度和能量管理规则,并根据离线优化结果,对燃料电池和锂电池进行实时功率分配。最后,基于硬件在环平台验证所提方法在单运行区间和多运行区间下的有效性。结果表明,所提方法能够有效降低氢燃料电池市域动车组的日均损耗价值,并保证收敛精度和维持锂电池荷电状态。而且在单运行区间下,所提方法的日均损耗价值分别比优化前、仅速度优化、仅能量管理优化方法降低了15.21%、6.9%、9.51%;在多运行区间下,所提方法的日均价值损耗比分步优化方法降低了5.07%。 展开更多
关键词 燃料电池 能量管理方法 市域动车组运行速度曲线 协同优化方法
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全隧道高速市域动车组气动外形优化研究 被引量:5
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作者 刘慧芳 李雪亮 +2 位作者 施柱 朱颖谋 罗一翔 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1180-1188,共9页
受限于城市空间,市域动车组往往存在较长的高阻塞比隧道运行区间。随着城市轨道交通运营速度等级的提高,匹配较高速度等级与隧道运行高阻塞比的外形优化减阻技术亟待展开。采用三维稳态、可压缩雷诺时均N-S方程和SST k-w双方程湍流模型... 受限于城市空间,市域动车组往往存在较长的高阻塞比隧道运行区间。随着城市轨道交通运营速度等级的提高,匹配较高速度等级与隧道运行高阻塞比的外形优化减阻技术亟待展开。采用三维稳态、可压缩雷诺时均N-S方程和SST k-w双方程湍流模型,研究不同头型市域动车组列车在无限长高阻塞比隧道内以200 km/h运行时的气动阻力分布情况,并提出合理的优化头型选型方案。所选数值方法通过风洞试验验证了其准确性。研究结果表明:对于在高阻塞比隧道中运行的市域列车,尾车表面负压较大,列车阻力分布整体呈现尾大头小,各节车厢阻力系数分布为:尾车>头车>中间车1>中间车2,分别占比约50%,26%,14%和10%。采用的头型方案中,方案3的气动阻力性能最优,相对于原方案其气动阻力降低7%。列车头型的变化对顶部气流影响较小,而底部排障器的导流设计对底部转向架区域的气流影响较大。最后,结合不同头型列车的外形特征与阻力分布情况,总结得出了高阻塞比隧道内运行时低阻头型造型的基本特点与建议:适当提高鼻尖高度,并将排障器、头部两侧设计成向上导流、增加其流线型长度。 展开更多
关键词 计算流体力学 市域动车组 地铁隧道 优化 造型准则
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市域动车组高压箱电场特性仿真分析
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作者 陈志东 崔宪伟 +1 位作者 陈姝 付琢 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第4期91-94,共4页
车顶高压箱是市域动车组运行的关键部件,明确高压箱的电场分布特性对市域动车组的安全运行具有重要意义。简要阐述了市域动车组高压箱的工作原理和结构构成,建立了三维有限元电场计算模型,仿真分析了高压箱体及内部器件的电位和电场分... 车顶高压箱是市域动车组运行的关键部件,明确高压箱的电场分布特性对市域动车组的安全运行具有重要意义。简要阐述了市域动车组高压箱的工作原理和结构构成,建立了三维有限元电场计算模型,仿真分析了高压箱体及内部器件的电位和电场分布。根据仿真计算结果,高压箱内电场分布主要集中在高压器件导电金属、绝缘材料和空气的结合点处,高压电缆终端一头部,真空断路器的上部、下部及头部,避雷器头部的电场强度相对较大。提出了对与绝缘材料接触的导电金属进行倒角处理和对端部导体金属增加绝缘护套保护的建议。 展开更多
关键词 市域动车组 高压箱 有限元法 电场仿真分析
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140km/h市域动车组通信方案简介
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作者 焦芳芳 张俊杰 +1 位作者 赵佳颖 孙景辉 《铁道机车车辆》 2017年第1期117-120,共4页
设计已应用于140km/h市域动车组项目。本项目的网络设备端口尺寸和轮询周期采用最优化分配,根据网络设备端口统计结果,计算得到的网络负载率低,满足通信带宽利用率的要求,且通信性能可靠。并介绍了和VCU软件配套使用的服务软件,通过以... 设计已应用于140km/h市域动车组项目。本项目的网络设备端口尺寸和轮询周期采用最优化分配,根据网络设备端口统计结果,计算得到的网络负载率低,满足通信带宽利用率的要求,且通信性能可靠。并介绍了和VCU软件配套使用的服务软件,通过以太网口与VCU相连,可以实现在线监测过程变量、强制过程变量以及下载故障数据等功能。对VCU的软件架构设计进行了介绍。 展开更多
关键词 市域动车组 网络负载率 VCU中央控制单元 服务软件 软件架构
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基于弹塑性理论及数值仿真的市域铁路动车组铝合金车体侧墙焊接变形趋势预测 被引量:1
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作者 王亚男 刘松 +4 位作者 耿明 康丽齐 高雅 郭春成 严格格 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第2期42-47,共6页
[目的]目前,铝合金车体焊接变形一直是市域铁路动车组制造过程中的痛点,而传统预测与控制变形的方法大多依据以往经验方法及实车试错的结果,收效不佳。因此,有必要采用数值仿真手段,对市域铁路动车组铝合金车体侧墙焊接的变形趋势进行... [目的]目前,铝合金车体焊接变形一直是市域铁路动车组制造过程中的痛点,而传统预测与控制变形的方法大多依据以往经验方法及实车试错的结果,收效不佳。因此,有必要采用数值仿真手段,对市域铁路动车组铝合金车体侧墙焊接的变形趋势进行预测。[方法]在简述试验材料的基础上,阐述了基于热弹塑理论及ABAQUS有限元分析软件的车体侧墙焊接变形数值仿真计算方法。在保证与计算具有相同工装分布位置、压力载荷及边界条件等情况下,同步进行了车辆侧墙的实车组焊试验。分别对反装焊后、正装焊后2个试验阶段车体侧墙的仿真变形量和实测变形量进行了对比。选取了4个反变形量(8 mm、10 mm、12 mm及15 mm),对正装焊后不同反变形量下车体侧墙的最大仿真变形量、最大实测变形量进行了对比。[结果及结论]仿真计算结果与实车测量结果在数值上较为相近,二者的偏差小于30%。反装焊后车体侧墙的最大仿真变形量为16.31 mm,最大实测变形量为17.00 mm。正装焊后车体侧墙的最大仿真变形量为4.10 mm,最大实测变形量为5.50 mm。车体侧墙反变形量的最优值为12 mm,此时车体侧墙的焊后变形量最小。 展开更多
关键词 铁路车组 车体侧墙 焊接变形 数值模拟
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市域铁路车辆运行辐射噪声限值研究
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作者 何丹炉 石卫兵 齐万明 《中国铁路》 2020年第5期12-15,共4页
分析市域动车组辐射噪声源,参考国内外时速200 km及以下轨道车辆运行辐射噪声标准,对市域动车组车外运行辐射噪声限值进行探讨研究。结合温州S1线和北京新机场线市域动车组的运行辐射噪声试验,验证了市域动车组辐射噪声限值的科学性和... 分析市域动车组辐射噪声源,参考国内外时速200 km及以下轨道车辆运行辐射噪声标准,对市域动车组车外运行辐射噪声限值进行探讨研究。结合温州S1线和北京新机场线市域动车组的运行辐射噪声试验,验证了市域动车组辐射噪声限值的科学性和合理性。 展开更多
关键词 市域动车组 辐射噪声 噪声限值
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