[发明专利]基于燃料电池有轨电车全生命周期状态的能量调控方法

权利要求书

1.基于燃料电池有轨电车全生命周期状态的能量调控方法，其特征在于，包括步骤：

S100，采集燃料电池输出端的电压和电流信号，采集锂电池中输出端的电压和电流信号，采集负载需求侧的电压和电流信号计算需求功率；

S200，通过采集得到的电压电流信号计算燃料电池系统实时效率和锂电池SOC值，并采用迭代法实时辨识时变的燃料电池系统中功率效率函数的参数矩阵；

S300，基于燃料电池在怠速电压退化率、满载运行电压退化率，变载运行电压退化率以及启停电压退化率，以及锂电池总循环寿命时间，根据燃料电池老化因素和锂电池充放电深度造成的损耗，构建燃料电池有轨电车的全生命周期状态函数；

S400，采用非线性梯度算法通过深度优先搜索方式对燃料电池有轨电车的全生命周期状态函数求解，进而确定出燃料电池和锂电池参考输出功率并实时控制。

2.根据权利要求1所述的基于燃料电池有轨电车全生命周期状态的能量调控方法，其特征在于，所述燃料电池有轨电车采用双动力源结构的供电方式，并且由大功率水冷燃料电池系统和锂电池系统构成；燃料电池通过单向DC/DC变换器连接至直流母线，锂电池通过双向DC/DC变换器连接至直流母线通常为辅助电源稳定机车的母线电压。

3.根据权利要求1所述的基于燃料电池有轨电车全生命周期状态的能量调控方法，其特征在于，所述步骤S200中，根据确定燃料电池系统效率与输出电流之间的曲线关系，确定拟合系数：

所述燃料电池系统效率与输出电流之间的曲线关系，

利用所述燃料电池系统效率与输出电流之间的曲线关系确定对于燃料电池系统效率电流的待辨识运行参数。

4.根据权利要求3所述的基于燃料电池有轨电车全生命周期状态的能量调控方法，其特征在于，采用迭代法实时辨识时变的燃料电池系统中功率效率函数的参数矩阵，对于燃料电池系统效率电流的待辨识运行参数，获取方式包括步骤：

对燃料电池系统进行离线数据测试，确定多阶系数的取值；

令燃料电池系统效率与多项式残差平方和最小；

采用迭代法实时辨识燃料电池的待辨识运行参数。

5.根据权利要求1所述的基于燃料电池有轨电车全生命周期状态的能量调控方法，其特征在于，所述步骤S300中，基于燃料电池在怠速电压退化率U1、满载运行电压退化率U2，变载运行电压退化率U3以及启停电压退化率U4，以及锂电池总循环寿命时间，根据燃料电池老化因素和锂电池充放电深度造成的损耗，包括步骤：

基于燃料电池在怠速电压退化率U1、满载运行电压退化率U2，变载运行电压退化率U3以及启停电压退化率U4，以及锂电池总循环寿命时间；计算燃料电池运行在怠速、满载、变载以及启停过程造成的寿命损耗和锂电池充放电深度造成的循环寿命损耗。