[发明专利]一种车载燃料电池混合动力系统设计方法和装置

权利要求书

1.一种车载燃料电池混合动力系统设计方法，其特征在于，包括：

获取有轨电车线路设计参数、车辆设计参数和运行指标参数、燃料电池参数、单体动力电池参数和超级电容模组参数；

根据所述有轨轨电车线路设计参数、车辆设计参数和运行指标参数计算混合动力系统动态循环运行工况下的需求功率和需求能量；

向燃料电池混合动力系统设计优化模型中输入所述燃料电池参数、单体动力电池参数和超级电容模组参数以及所述混合动力系统动态循运行工况下的需求功率和需求能量；

求解燃料电池混合动力系统设计优化模型的控制变量的Pareto非支配解集；所述Pareto非支配解集包括至少一个满足所有约束条件的非支配解；

根据所述Pareto非支配解集与其对应的目标函数值构成Pareto前沿；所述ParetoPareto前沿为设计人员提供车载燃料电池混合动力系统的参考设计方案；

其中，所述燃料电池混合动力系统设计优化模型是以混合动力系统的全寿命周期经济性、体积和重量中的至少一个为优化目标，以电压约束、最大电流约束、燃料电池出力爬坡约束、动力电池/超级电容最大充放电电流约束、动力电池/超级电容荷电状态SOC约束、故障续驶能力约束、混合动力系统最大体积约束、混合动力系统最大重量约束和混合动力系统动态响应与电力电量平衡约束中的至少一个为约束条件构建得到。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述求解燃料电池混合动力系统设计优化模型的控制变量的Pareto非支配解集，具体包括：

确定燃料电池混合动力系统设计优化模型的控制变量的优化搜索区间；

利用优化算法计算满足所有约束条件的控制变量的非支配可行解，得到控制变量的Pareto非支配解集。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述燃料电池混合动力系统设计优化模型的控制变量为燃料电池额定功率、单体动力电池的数量和超级电容模组的数量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定燃料电池混合动力系统设计优化模型的控制变量的优化搜索区间，具体包括：

根据混合动力系统的平均功率确定燃料电池额定功率；

分别确定单体动力电池的数量和超级电容模组的数量的优化搜索区间；

所述利用优化算法计算满足所有约束条件的控制变量的非支配可行解，得到控制变量的Pareto非支配解集，具体包括：

利用优化算法计算满足所有约束条件的单体动力电池的数量和超级电容模组的数量的非支配可行解，得到单体动力电池的数量和超级电容模组的数量的Pareto非支配解集。