燃料电池混合动力系统参数匹配与多目标优化

• 作者: 孟翔 张国瑞 李奇 陈维荣
• 来源期刊: 西南交通大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 燃料电池混合动力有轨电车 混合动力系统 参数匹配 多目标优化 改进粒子群算法
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 页码范围: 1079-1086
• 页数: 8页
• 分类号: V221.3
• 字数: 6320字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170117

摘要

在满足机车动力性能需求的条件下,运用参数匹配方法对燃料电池系统的重量、体积指标进行了优化.首先,搭建了机车动力学模型,针对列车运行的加速启动、匀速爬坡、最大时速运行3种关键工况,分别得到3个需求功率峰值;其次,基于传统方法,以最大需求功率峰值为目标,分析了超级电容-动力电池配比;然后,在传统方法基础上,采用改进粒子群算法(improved particle swarm optimization,IPSO),进行了基于系统重量和体积的多目标优化参数匹配计算,得到了最优解;最后,对传统方法和多目标优化方法进行了对比分析.研究结果表明:两种方法均能满足列车动力需求;采用多目标优化方法,为同型燃料电池混合动力有轨电车配置2套150 kW燃料电池,124个超级电容(48 V,165 F)和337个动力电池(3.7 V,9 A?h).车辆经32.24 s加速可达时速70 km/h,最大爬坡能力为85.5‰,持续爬坡能力为732.5 m;相比较传统方法,重量和体积优化率分别达到83.075％和86.696％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈维荣	西南交通大学电气工程学院	246	3368	29.0	47.0
2	李奇	西南交通大学电气工程学院	96	827	16.0	25.0
4	张国瑞	西南交通大学电气工程学院	7	25	2.0	5.0
5	孟翔	西南交通大学电气工程学院	7	27	3.0	5.0