近年來,各國不斷加深對燃料電池機車的研究,并獲得了一定進展。但一方面大多是針對汽車工況下小功率系統(tǒng)的搭建,而燃料電池機車相對功率等級較大,技術(shù)難度也相對較高,而國內(nèi)外對大功率的混合動力系統(tǒng)研究相對較少;另一方面,雖然能量管理的理論研究較多,但實際應(yīng)用的混合動力系統(tǒng)中能量管理策略相對簡單。此外,大多燃料電池機車建模仿真的能量管理策略是針對燃料電池與蓄電池的拓撲結(jié)構(gòu),對基于燃料電池與超級電容拓撲結(jié)構(gòu)的混合動力系統(tǒng)的能量管理策略研究較少,而且大多基于燃料電池機車建模仿真的能量管理策略沒有在硬件系統(tǒng)中驗證。因此根據(jù)燃料電池和超級電容的特性制定合適的能量管理策略并驗證對于提高混合動力系統(tǒng)效率和車輛運行的動力性能具有重要意義。本文針對有軌電車的混合動力系統(tǒng)及其能量管理控制器的設(shè)計主要研究工作如下:（1）基于燃料電池及樣車技術(shù)參數(shù),依據(jù)對模擬工況的能量和功率需求的計算對超級電容儲能系統(tǒng)進行匹配設(shè)計,并根據(jù)動力系統(tǒng)各部分參數(shù)在Simulink中搭建了混合動力系統(tǒng)仿真模型。（2）根據(jù)超級電容的SOE（能量狀態(tài)）和負載功率P_load對能量管理策略進行分層,并基于對不同線路數(shù)據(jù)的模擬工... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

燃料電池發(fā)電原理示意圖

最早被應(yīng)用在數(shù)字電路設(shè)計，隨后在能量管態(tài)機實質(zhì)上是基于狀態(tài)及外部事件對其狀態(tài)有限狀態(tài)機可以采用數(shù)學(xué)語言表示成一個五M=(Q,T,R,q0,W)Q，T 表示有窮輸入集，R 表示動作映射（狀態(tài)，q0∈Q，W 表示有窮狀態(tài)輸出集，Q、W 皆為有通常被在系統(tǒng)的動態(tài)變化建模中，用來定義時，可通過遷移函數(shù)被鏈接到一起。系統(tǒng)滿足態(tài)和輸出狀態(tài)之前的轉(zhuǎn)移關(guān)系即為遷移函數(shù)個外部事件觸發(fā)后，將進行數(shù)據(jù)計算或輸出并限狀態(tài)機狀態(tài)間的關(guān)系，可將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方式擬復(fù)雜的系統(tǒng)，而且能簡要描述系統(tǒng)狀態(tài)之圖 3-11 所示，圖中給出了狀態(tài)遷移函數(shù) R；其q2}，輸出集 W={0,1,2}。

圖 3-12 基本有限狀態(tài)機示例流圖混合動力系統(tǒng)的功率輸出模式依據(jù)分層模式能量管理策略次及其子模式，子模式之間根據(jù)車輛行駛模式與超級電容移（大多基于邏輯規(guī)則的判斷而實現(xiàn)）。式劃分燃料電池混合動力系統(tǒng)的狀態(tài)遷移特性，并結(jié)合有限狀態(tài)理。在滿足車輛整體性能的基礎(chǔ)上，為實現(xiàn)燃料電池與超率、燃料利用率、經(jīng)濟成本等多指標(biāo)最優(yōu)化的目標(biāo)，依據(jù)種速度自適應(yīng)的能量管理策略。原理為將超級電容 SOE 和負載功率 Pload作為有窮輸入集得出有窮狀態(tài)輸出集 Pfc,而配以達到以下目標(biāo)：直流母線上的電壓穩(wěn)定；有軌電車的加速及制動需求；燃料電池輸出功率的頻繁波動；

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3458539