混合动力列车电源系统控制策略

杨继斌， 张继业， 宋鹏云， 陈彦秋

(西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川 成都610031)

近年来，以节能、环保为目标的电动车辆、混合动力电动车辆应运而生［1］，随着混合动力技术在公路车辆中的成熟应用［2-8］，并在列车中的应用已逐渐发展起来［9-16］. 与传统列车相比，车载电源可以在无网区段为列车提供持续的动力，同时，在列车制动时可以实现再生制动能量的回收再利用.而混合动力列车电源系统的控制策略作为能量管理的核心，是提高整车动力性能、优化能源配置的关键.目前，大量文献研究了关于混合电源控制策略在汽车中的应用［1-7］.在列车方面，国外的许多公司研究并开发了混合动力列车［9-13］.国内学者也进行了相关研究，文献［14］分析了燃料电池混合动力列车的部分关键技术，并介绍了国内外混合动力列车的研究现状;文献［15］提出了蓄电池混合动力内燃机车的建模方法和能量管理策略;文献［16］介绍了由电网、蓄电池和超级电容供电的混合动力列车的结构，并提出了功率分配策略. 这些主要是对油电混合型、燃料电池混合型以及单超级电容型电源系统的研究.

通过研究混合电源系统在列车运行仿真过程中的应用，不但可以模拟列车运行过程［17］，还可测试混合动力电源系统的充放电能力，研究混合电源系统的控制策略，对储能设备的选型及其配置具有重要的指导意义. 本文讨论对由电网、蓄电池和超级电容组成的电源系……