清洁环保的燃料电池混合动力有轨电车近年来受到极大关注,其高效的能量管理方法对混合动力系统性能起到至关重要的作用。传统等效氢耗最小化方法的荷电状态(state of charge,SOC)平衡系数通常采用恒定值,而有轨电车在大功率峰值需求和...清洁环保的燃料电池混合动力有轨电车近年来受到极大关注,其高效的能量管理方法对混合动力系统性能起到至关重要的作用。传统等效氢耗最小化方法的荷电状态(state of charge,SOC)平衡系数通常采用恒定值,而有轨电车在大功率峰值需求和减速制动过程中,恒定的SOC平衡系数不能满足瞬时等效氢耗最小的指标要求,并且在未知有轨电车工况条件下最优SOC平衡系数无法确定。针对上述问题,建立基于燃料电池/锂电池的混合动力有轨电车动力系统模型,并通过分析SOC平衡系数与氢耗特性,提出一种基于运行模式和动态混合度的等效氢耗最小化能量管理控制方法。该方法通过划分有轨电车运行模式,分析不同运行模式下SOC平衡系数与瞬时氢耗的关系,在此基础上提出基于运行模式和动态混合度的等效氢耗瞬时优化方法。结合有轨电车典型工况,搭建RT-LAB实时仿真平台,开展有轨电车能量管理系统实时仿真,并与传统等效氢耗最小化方法进行对比分析。结果表明,所提出的能量管理方法能够根据有轨电车工况的实时变化而自动分配需求功率,并在不同初始SOC的情况下,满足等效氢耗量最小的性能指标要求,提高整车燃料经济性。展开更多
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
文摘清洁环保的燃料电池混合动力有轨电车近年来受到极大关注,其高效的能量管理方法对混合动力系统性能起到至关重要的作用。传统等效氢耗最小化方法的荷电状态(state of charge,SOC)平衡系数通常采用恒定值,而有轨电车在大功率峰值需求和减速制动过程中,恒定的SOC平衡系数不能满足瞬时等效氢耗最小的指标要求,并且在未知有轨电车工况条件下最优SOC平衡系数无法确定。针对上述问题,建立基于燃料电池/锂电池的混合动力有轨电车动力系统模型,并通过分析SOC平衡系数与氢耗特性,提出一种基于运行模式和动态混合度的等效氢耗最小化能量管理控制方法。该方法通过划分有轨电车运行模式,分析不同运行模式下SOC平衡系数与瞬时氢耗的关系,在此基础上提出基于运行模式和动态混合度的等效氢耗瞬时优化方法。结合有轨电车典型工况,搭建RT-LAB实时仿真平台,开展有轨电车能量管理系统实时仿真,并与传统等效氢耗最小化方法进行对比分析。结果表明,所提出的能量管理方法能够根据有轨电车工况的实时变化而自动分配需求功率,并在不同初始SOC的情况下,满足等效氢耗量最小的性能指标要求,提高整车燃料经济性。
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.
