文档名：计及驾驶风格的氢燃料电池有轨电车自适应能量管理策略
摘要：半独立路权运行模式下,氢燃料电池混合动力有轨电车驾驶员的驾驶风格影响锂电池荷电状态,从而对整车运行经济性有较大影响.提出一种结合驾驶员驾驶风格的自适应能量管理策略,以提高能量管理策略对工况和驾驶风格的适应性.首先,考虑不同的道路工况对驾驶员驾驶风格的影响,通过K-均值聚类算法对行驶工况进行识别,将行驶工况分为低速、中速、高速3类;引入冲击度和加速度标准差构建基于模糊逻辑的算法,对驾驶风格进行识别,将驾驶风格分为迟钝型、标准型、激进型3类.其次,建立系统瞬时氢耗量最优的目标函数,在满足约束条件的前提下,引入锂电池荷电状态等效因子修正系数,针对不同驾驶风格调整传统等效氢耗最小策略中相应的等效因子,以实现等效因子随驾驶风格的改变实时变化.最后,将该策略与传统等效氢耗最小策略、庞特里亚金极小值策略进行仿真对比分析,结果表明:该策略能实现3个动力源功率分配最优;锂电池和超级电容荷电状态波动曲线相较于其他2种策略最为平滑;在续驶里程结束时混合动力系统氢耗量为1.39kg,具有最为优越的燃油经济性;母线电压最大偏移率最小;能使3个动力源平稳出力,具有较强的系统稳定性.研究结果为进一步提高有轨电车实际运行中对驾驶风格的适应性提供参考.
Abstract：Insemi-independentright-of-wayoperationmode,thedriver'sdrivingstyleofahydrogenfuelcellhybridelectrictramhasagreatimpactonthevehicle'soperationeconomybyinfluencingthestateofchargeofthelithiumbattery.Anadaptiveenergymanagementstrategycombiningdrivers'drivingstyleswasproposedtoimprovetheadaptabilityoftheenergymanagementstrategytoworkingconditionsanddrivingstyles.First,consideringtheinfluenceofdifferentroadconditionsondrivers'drivingstyles,theK-meansclusteringalgorithmwasusedtoidentifydrivingconditions,anddrivingconditionsweredividedintolow-speed,medium-speed,andhigh-speed.Theimpactdegreeandthestandarddeviationofaccelerationwereintroducedtoconstructthefuzzylogicalgorithmtoidentifythedrivingstyle,andthedrivingstylewasdividedintomoderate,standard,andaggressive.Second,bytakingtheoptimalinstantaneoushydrogenconsumptionofthesystemastheobjectivefunction,underthepremiseofmeetingtheconstraintconditions,thecorrectioncoefficientoftheequivalentfactorofthechargedstateofthelithiumbatterywasintroduced,andthecorrespondingequivalentfactorinthetraditionalequivalenthydrogenconsumptionminimizationstrategywasadjustedaccordingtodifferentdrivingstylessoastorealizethereal-timechangeoftheequivalentfactorwiththedrivingstyle.Finally,theproposedstrategywascomparedwiththetraditionalEquivalentConsumptionMinimizationStrategyandMinimumPrinciple.Theresultsshowthattheproposedstrategycanachievetheoptimalpowerdistributionofthethreepowersourcesintheselectedworkingconditions.Comparedwiththeothertwostrategies,thechargestatefluctuationcurvesofthelithiumbatteryandsupercapacitorarethesmoothest.Attheendofthedrivingrange,thehydrogenconsumptionofthehybridsystemis1.39kg,whichhasthebestfueleconomy.Themaximumdeviationrateofbusvoltageisminimal,thethreepowersourcesarestable,andthesystemstabilityisstrong.Theresearchresultsprovideareferenceforfurtherimprovingthedrivingadaptabilityoftramsinactualoperation.
作者：高锋阳 强雅昕 高智山 徐昊 史志龙Author：GAOFengyang QIANGYaxin GAOZhishan XUHao SHIZhilong
作者单位：兰州交通大学自动化与电气工程学院,甘肃兰州730070
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(4)
分类号：TM92
关键词：混合动力有轨电车 驾驶风格 工况识别 自适应能量管理策略 功率分配
Keywords：hybridtram drivingstyle workingconditionrecognition adaptiveenergymanagementstrategy powerdistribution
机标分类号：U415.52+1TM911U271.92
在线出版日期：2024年5月17日
基金项目：中车十四五科技重大专项计划计及驾驶风格的氢燃料电池有轨电车自适应能量管理策略[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(4)高锋阳 强雅昕 高智山 徐昊 史志龙半独立路权运行模式下,氢燃料电池混合动力有轨电车驾驶员的驾驶风格影响锂电池荷电状态,从而对整车运行经济性有较大影响.提出一种结合驾驶员驾驶风格的自适应能量管理策略,以提高能量管理策略对工况和驾驶风格的适应性...参考文献和引证文献
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引证文献
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