燃料電池混合動力客車的離線優化設計方法
2016-12-09 06:05:56
汽車文摘 2016年3期
關鍵詞：優化
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燃料電池混合動力客車的離線優化設計方法
研究了氫燃料電池混合動力客車的動力傳動系統和能源管理策略的優化方法。對動力傳動系統的優化目標是車輛在一個標準行駛循環下，實現動力傳動系統組件的成本最小化。動力傳動組件設計的優化參數是電機、控制器和電池組的不同模型和尺寸，優化的約束條件是最高時速最少可達到80km/h，起步加速至50km/h的最大加速時間不能超過12s。由于車輛的結構、變速器以及一些輔助系統對于不同的車輛都保持著相似的架構，所以優化目標函數即動力系統成本的最小化，在滿足優化約束條件的前提下，采用了直接對比選擇不同組件的總成本估計。
完成動力系統的優化后，對能源管理策略進行優化。優化目標是在車輛行駛循環中，氫燃料電池的總消耗量實現最小化。在車輛行駛過程中，由于電池組的電荷狀態需要保持在一定范圍內，不能全部被消耗掉，所以電池組一直處于充電和放電交替進行的過程。借助于ADVISOR軟件，將電池組的電荷狀態轉化為優化參數，還可以將電荷狀態的允許范圍也作為優化參數。電荷狀態是一個瞬態參數，使整車的能源控制遵循這個電荷狀態值，從而確定電池組和燃料電池在瞬態時的能源利用匹配策略。
通過動力系統和能源管理系統兩部分的優化，降低了燃料電池混合動力汽車的成本，并且顯著提高了能源的利用效率。
刊名：Transportation Research（英）
刊期：2014年第2期
作者：Joao Ribau et al
編譯：吳玉杰
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