[发明专利]一种燃料电池混合动力列车优化运行控制方法

摘要

本发明公开一种燃料电池混合动力列车优化运行控制方法，包括步骤：输入列车信息和线路信息，进行离线分析；基于在线能量管理方法，在不考虑限速约束和时间约束的条件下，比较等效氢耗量和再生制动能量回收率指标，获得速度‑位置曲线；增加线路区间限速约束，改进所述速度‑位置曲线；增加运行时间约束，通过提前惰行和多目标优化的方法进行惰行点和制动点的偏移改进，得到最终速度‑位置曲线；驾驶员通过最终速度‑位置曲线操纵控制列车运行。本发明能够有效提高列车运行全程中的能量利用率，在准点及舒适的基础上最大程度利用再生制动能量；大大减少了驾驶员工作量，提高了乘客的舒适度。

主权项

1.一种燃料电池混合动力列车优化运行控制方法，其特征在于，燃料电池混合动力列车的供电系统包括燃料电池、超级电容、动力电池、单向DC/DC变换器、双向DC/DC变换器、DC/AC三相逆变器和车载主控制器，燃料电池通过单向DC/DC变换器与直流母线相连；超级电容和动力电池均通过独自的双向DC/DC变换器与直流母线相连，直流母线通过DC/AC三相逆变器逆变后形成交流电为列车供电，车载主控制器分别连接单向DC/DC变换器、双向DC/DC变换器和DC/AC三相逆变器；燃料电池为主动力源，超级电容和动力电池作为辅助储能系统，所述储能系统在列车加速时补充峰值功率和在列车制动时回收制动能量；包括步骤：S100，输入列车信息和线路信息，对列车牵引计算、驾驶模式能量流向和混合动力系统的在线能量管理方法进行离线分析；S200，基于在线能量管理方法，在不考虑限速约束和时间约束的条件下，比较等效氢耗量和再生制动能量回收率指标，获得燃料电池混合动力列车储能系统单区间运行能量回收率最高的速度‑位置曲线；S300，增加线路区间限速约束，包括临时限速信息和曲线段限速信息，改进所述速度‑位置曲线；S400，增加运行时间约束，以列车按时出发和按时到达作为约束条件，对列车早到和迟到的情况分开进行控制；通过提前惰行和多目标优化的方法进行惰行点和制动点的偏移改进，得到最终速度‑位置曲线；S500，驾驶员通过最终速度‑位置曲线操纵控制列车运行。