[发明专利]燃料电池超级电容混合动力机车参数匹配优化方法

权利要求书

1.燃料电池超级电容混合动力机车参数匹配优化方法，以所给工况条件和动力系统状态进行燃料电池系统和超级电容系统之间能量调度，使燃料电池保持平稳高效运行的同时确保超级电容充放电安全管理和有效的制动能量回收，提高各电源的工作效率，延长各电源的循环使用寿命，改善整车动力性和经济性，包括如下主要步骤： 

1)燃料电池/超级电容混合动力机车参数匹配优化，首先根据最高车速需求功率、最大爬坡度需求功率、最大加速度需求功率确定动力性能指标，再结合成本指标作为混合度的设计目标，确定混合度的边界范围；然后以所给工况下的整车动力性、整车成本和驱动系统质量三个指标为优化目标，构建多目标优化函数，将燃料电池系统、超级电容的容量和数量作为设计变量，对混合动力系统参数匹配进行寻优，得到基于混合度的系统参数匹配结果； 

2)基于负荷分配和混合度参数匹配的燃料电池/超级电容混合动力机车能量管理策略，首先采用负荷分配算法对不同动力源进行负荷工况分配，再计算燃料电池系统、超级电容以及DC/DC变换器效率；然后根据所分配工况和各部件工作效率，计算燃料电池系统、超级电容的容量范围、和由1)所得基于混合度的系统参数匹配结果，选取燃料电池系统需求功率和超级电容剩余能量作为系统状态变量，以燃料经济性为设计目标，建立基于运行能量的目标函数，并引入SOC惩罚项对目标函数进行修正，使目标函数达到最小，实现最低氢耗量。 

2.根据权利要求1所述之方法，其特征在于，在所述2)步骤 计算燃料电池系统效率时，采用基于最优效率策略的燃料电池系统多工况控制方法，保证燃料电池系统运行在高效区，进而提高DC/DC变换器的工作效率，以便对系统能量流进行全面的分析和优化。