机械工程学报

作者：高锋阳, 张浩然, 王文祥, 李明明

单位：兰州交通大学自动化与电气工程学院 兰州 730070

关键词：混合储能,有轨电车,锂电池,超级电容,能量管理；

基金：国家重点研发计划资助项目(2017YFB1201003-020)。

规则控制具有鲁棒性强、灵活性高等显著优势，逐渐成为优化储能式现代有轨电车能量管理性能的经典方法，但也同时面临过于依赖专家经验与工况适应性差的问题。为此针对有轨电车用锂电池/超级电容混合储能系统，在传统模糊逻辑控制的输入中同时引入道路坡度和运行速度，提出一种动态功率分配新方法。依据行驶工况制定隶属度函数与论域，调整超级电容高功率密度响应时刻，优化列车动力性能；采用粒子群算法对模糊控制规则权重寻优，在保证列车功率需求的同时降低锂电池峰值电流，延长储能系统使用寿命；并将所提策略应用到北京现代有轨电车西郊线路数据的算例对比验证中。结果表明，融合行驶工况信息的模糊控制相较于传统模糊控制实现了在功率分配、锂电池和超级电容荷电状态偏移范围、锂电池运行应力及储能系统整体效率方面的多重最优，且再生制动能量回收率有显著改善；通过粒子群算法对规则权重寻优相较于传统固定权重方案使锂电池峰值电流降低31.02%，列车续驶里程提升了22.45%，且算法在迭代7次以内能够找到全局最优解，运算速度快，易于实现。

来源：2023年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

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