混合動力列車電源系統控制策略

楊繼斌， 張繼業， 宋鵬云， 陳彥秋

(西南交通大學牽引動力國家重點實驗室，四川 成都610031)

近年來，以節能、環保為目標的電動車輛、混合動力電動車輛應運而生［1］，隨著混合動力技術在公路車輛中的成熟應用［2-8］，并在列車中的應用已逐漸發展起來［9-16］. 與傳統列車相比，車載電源可以在無網區段為列車提供持續的動力，同時，在列車制動時可以實現再生制動能量的回收再利用.而混合動力列車電源系統的控制策略作為能量管理的核心，是提高整車動力性能、優化能源配置的關鍵.目前，大量文獻研究了關于混合電源控制策略在汽車中的應用［1-7］.在列車方面，國外的許多公司研究并開發了混合動力列車［9-13］.國內學者也進行了相關研究，文獻［14］分析了燃料電池混合動力列車的部分關鍵技術，并介紹了國內外混合動力列車的研究現狀;文獻［15］提出了蓄電池混合動力內燃機車的建模方法和能量管理策略;文獻［16］介紹了由電網、蓄電池和超級電容供電的混合動力列車的結構，并提出了功率分配策略. 這些主要是對油電混合型、燃料電池混合型以及單超級電容型電源系統的研究.

通過研究混合電源系統在列車運行仿真過程中的應用，不但可以模擬列車運行過程［17］，還可測試混合動力電源系統的充放電能力，研究混合電源系統的控制策略，對儲能設備的選型及其配置具有重要的指導意義. 本文討論對由電網、蓄電池和超級電容組成的電源系……