2013年第4期（总第184期）
doi:10. 3969/j. issn. 1009 3230.2013.04.001
应用能源技术
电
张异，田维民
（西南交通大学电气工程学院成都610031）
摘要：能量管理策略是燃然料电池混合动力列车的一个关键技术。在现有模糊控制策略的基础上，文中提出一种基于粒子群算法的模糊控制能量管理策略，介绍该策略的工作方法及实现过程。仿真表明，该策略不仅能实现燃料电池混合动力机车的能量管理，还能降低燃料的损耗。
关键词：燃料电池混合动力列车：能量管理；模糊控制；粒子群算法
中图分类号：TK01+8
文献标志码：B
文章编号：10093230(2013)040001-05
ResearchonEnergyManagementofFullCellTrain
BasedonFuzzyControl
ZHANG Yi,TIANWei-min
(School of Electric Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu
610031，China）
Abstract: Energy management strategy is an important issue for fuel cell hybrid train. Based on the existing fuzzy control strategy, a new strategy is proposed- fuzzy control strategy based on PSO. Also the paper introduces the principle and realization process of the proposed method. The simulation results show that the proposed method not only can complete the energy management of fuel cell hybrid train, but also can reduce the loss of the fuel.
Key words: Fuel cell hybrid power train; Energy management; Fuzzy control; PSO
0引言
在能源短缺、气候变化和环境污染等多重压力下，作为一种便捷、清洁、高效的能源利用方式，燃料电池成为轨道交通未来能源的首选之一[1]。燃料电池电动汽车技术已较为成熟，燃料电池列车的研究还处于起步阶段。和燃料电池电动汽车类似。若燃料电池单独给列车供电，则存在启动时间较长、动态响应较慢、无法利用再生制动回收电能、不经济等不足，因此研究燃料电池混合动力列车具有重要意义(2-3]。
文中结合质子交换膜（PEMFC）燃料电池混
收稿日期：20130308
修订日期：20130315
作者简介：张异（1987-），女，硕士研究生，研究方向为智能
电网与新能源发电。
万方数据
1
合动力列车运行工况，选择蓄电池作为储能和辅助动力设备。在Matiab/Simulink软件中建立了以燃料电池/蓄电池为一体的混合动力列车整车模型，结合多示例模糊控制理论，制定了适合列车工况的能量管理策略，使燃料电池的燃料消耗为最优，并用仿真进行分析和验证。
整车模型 1
1.1燃料电池混合动力系统
燃料电池混合动力系统结构如图，所示(4-S)。图中DC/DC变换器实现升压和稳压功能，蓄电池将提供和回收能量，两者都与电机相连，可以看作是燃料电池的负载。其能量流动关系可表示为
P, =P +P
(1)
燃料电池经单向DC/DC变换器输出功率 P.蓄电池输出功率P.，电机控制器输出功率