有轨电车动力系统设计及参数优化

栗伟周¹，葛新锋^1,2，李建秋³

1. 许昌学院工程技术中心2. 武汉科技大学机械与自动化学院3. 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室

摘 要：基于燃料电池有轨电车的整车工况,设计了"燃料电池+动力电池"的动力系统结构。以燃料电池功率和动力电池单体并联数量作为优化参数,设计了联合优化算法结构。采用庞特里亚金极小值原理分配燃料电池和动力电池功率,确定燃料电池功率和动力电池容量参数组合可行区域,并解决在不同参数组合条件下最优状态初值的选取问题,得到了成本最小的最佳参数组合并作为参数优化结果。研究结果表明:随着燃料电池功率逐渐增加,燃料电池工作点移动到高效率区域,同时燃料电池最大效率点在约为占总功率的18%上,参数优化结果为今后的工程化设计提供技术支撑。

关键词：燃料电池有轨电车;动力系统;联合参数优化;功率分配;