计及整车服役周期成本的有轨电车燃料电池混合动力系统配置优化方法

作者：付稳超; 齐洪峰; 戴朝华; 李密; 刘正杰; 陈维荣

来源：西南交通大学学报, 2018, 1-9.

• 有轨电车
• 燃料电池
• 混合动力系统
• 全生命周期成本
• 多目标优化

作为缓解城市交通拥堵和汽车尾气排放的有效途径之一,燃料电池混合动力有轨电车受到的关注与日俱增。但是,目前仍缺乏有效的燃料电池混合动力系统配置优化方法,从而严重影响动力性能、系统效率及其经济效益。基于有轨电车沿线动态工况下的牵引功率计算,提出了面向整车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。基于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,所配置的混合动力系统可以满足所有设计指标,车辆服役周期内动力系统成本从7000万优化为低于1500万,对燃料电池混合动力有轨电车设计与运行具有重要参考价值。

• 单位
  西南交通大学; 中车工业研究院有限公司; 中车唐山机车车辆有限公司