有轨电车燃料电池混合动力系统配置对整车动力性能、系统效率及经济效益具有重要影响,但是目前缺乏有效的优化匹配方法.基于有轨电车沿线动态工况下的牵引功率计算,提出了面向服役周期成本最低的燃料电池有轨电车混合动力系统匹配优化方...有轨电车燃料电池混合动力系统配置对整车动力性能、系统效率及经济效益具有重要影响,但是目前缺乏有效的优化匹配方法.基于有轨电车沿线动态工况下的牵引功率计算,提出了面向服役周期成本最低的燃料电池有轨电车混合动力系统匹配优化方法.以混合动力系统整车服役周期成本最低、体积/重量最小为目标函数,以动力性能、直流母线电压、电源输出功率、功率/能量实时平衡、储能系统充放电倍率及其充放电深度和SOC(state of charge)为约束条件,建立了多目标多约束配置优化模型.采用多目标优化方法获取Pareto前沿,同时给出了体积/重量可接受、经济性最优的推荐方案确定方法.仿真结果表明,多目标匹配优化方法配置的有轨电车燃料电池混合动力系统满足了所有设计指标,混合动力系统全寿命周期成本从7000万元降为1500万元.展开更多
为了降低有轨电车用燃料电池/锂电池混合电源系统的氢气消耗、改善燃料电池功率变化速率以及避免锂电池荷电状态(state of charge,SOC)出现积累式缺电或供电过剩,文章提出了一种基于动态规划(Dynamic Programming,DP)优化的有轨电车用...为了降低有轨电车用燃料电池/锂电池混合电源系统的氢气消耗、改善燃料电池功率变化速率以及避免锂电池荷电状态(state of charge,SOC)出现积累式缺电或供电过剩,文章提出了一种基于动态规划(Dynamic Programming,DP)优化的有轨电车用燃料电池混合电源系统协调控制策略。基于燃料电池混合电源系统模型,建立燃料电池混合电源系统氢气消耗量与燃料电池功率变化率的目标函数,引入荷电状态惩罚函数以约束SOC始末值相等,通过DP全局优化寻找燃料电池与锂电池功率最佳分配序列,实现燃料电池混合电源系统协调控制。基于燃料电池混合电源仿真系统进行试验验证,结果表明:相较于有限状态机控制方法,燃料经济性提高了44.8%,燃料电池输出功率在20~60 kW的概率为64.16%,并且变化率明显改善,锂电池SOC始末值基本保持一致,验证了本文所提策略的有效性和优越性。展开更多
文摘有轨电车燃料电池混合动力系统配置对整车动力性能、系统效率及经济效益具有重要影响,但是目前缺乏有效的优化匹配方法.基于有轨电车沿线动态工况下的牵引功率计算,提出了面向服役周期成本最低的燃料电池有轨电车混合动力系统匹配优化方法.以混合动力系统整车服役周期成本最低、体积/重量最小为目标函数,以动力性能、直流母线电压、电源输出功率、功率/能量实时平衡、储能系统充放电倍率及其充放电深度和SOC(state of charge)为约束条件,建立了多目标多约束配置优化模型.采用多目标优化方法获取Pareto前沿,同时给出了体积/重量可接受、经济性最优的推荐方案确定方法.仿真结果表明,多目标匹配优化方法配置的有轨电车燃料电池混合动力系统满足了所有设计指标,混合动力系统全寿命周期成本从7000万元降为1500万元.
文摘为了降低有轨电车用燃料电池/锂电池混合电源系统的氢气消耗、改善燃料电池功率变化速率以及避免锂电池荷电状态(state of charge,SOC)出现积累式缺电或供电过剩,文章提出了一种基于动态规划(Dynamic Programming,DP)优化的有轨电车用燃料电池混合电源系统协调控制策略。基于燃料电池混合电源系统模型,建立燃料电池混合电源系统氢气消耗量与燃料电池功率变化率的目标函数,引入荷电状态惩罚函数以约束SOC始末值相等,通过DP全局优化寻找燃料电池与锂电池功率最佳分配序列,实现燃料电池混合电源系统协调控制。基于燃料电池混合电源仿真系统进行试验验证,结果表明:相较于有限状态机控制方法,燃料经济性提高了44.8%,燃料电池输出功率在20~60 kW的概率为64.16%,并且变化率明显改善,锂电池SOC始末值基本保持一致,验证了本文所提策略的有效性和优越性。
