Optimización de configuración de parámetros de múltiples objetivos de sistema de energía híbrida de celda de combustible de hidrógeno para locomotoras
Autores: Liu, Suyao; Xu, Chunmei; Zhang, Yifei; Pei, Haoying; Dong, Kan; Yang, Ning; Ma, Yingtao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización de configuración de parámetros de múltiples objetivos de sistema de energía híbrida de celda de combustible de hidrógeno para locomotoras
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Métodos
Parametrización
Sistemas de energía híbrida de celdas de combustible
Optimización
Costo económico
Peso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Los métodos convencionales de parametrización de sistemas de energía híbrida de celdas de combustible (FCHPS) a menudo se basan en la experiencia de ingeniería, lo que conlleva problemas como costos económicos aumentados y un peso excesivo del sistema. Estas deficiencias limitan el rendimiento de FCHPS en aplicaciones del mundo real. Para abordar estos problemas, este documento propone un método novedoso para optimizar la configuración de parámetros de FCHPS. Primero, se determinan los requisitos de potencia y energía del vehículo a través de cálculos de tracción, y se utiliza una estrategia de gestión de energía en tiempo real para garantizar una distribución de energía eficiente. Sobre esta base, se desarrolla un modelo de optimización de configuración de parámetros multiobjetivo, que considera de manera integral el costo económico y el peso del sistema, y utiliza un algoritmo de optimización de enjambre de partículas (PSO) para determinar la configuración óptima de cada fuente de energía. Los resultados de la optimización muestran que el costo económico del sistema se reduce en un 8,76% y 18,05% y el peso se reduce en un 11,47% y 9,13%, respectivamente, en comparación con la configuración inicial. Estos resultados verifican la efectividad de la estrategia de optimización propuesta y demuestran su potencial para mejorar el rendimiento general de FCHPS.
Descripción
Los métodos convencionales de parametrización de sistemas de energía híbrida de celdas de combustible (FCHPS) a menudo se basan en la experiencia de ingeniería, lo que conlleva problemas como costos económicos aumentados y un peso excesivo del sistema. Estas deficiencias limitan el rendimiento de FCHPS en aplicaciones del mundo real. Para abordar estos problemas, este documento propone un método novedoso para optimizar la configuración de parámetros de FCHPS. Primero, se determinan los requisitos de potencia y energía del vehículo a través de cálculos de tracción, y se utiliza una estrategia de gestión de energía en tiempo real para garantizar una distribución de energía eficiente. Sobre esta base, se desarrolla un modelo de optimización de configuración de parámetros multiobjetivo, que considera de manera integral el costo económico y el peso del sistema, y utiliza un algoritmo de optimización de enjambre de partículas (PSO) para determinar la configuración óptima de cada fuente de energía. Los resultados de la optimización muestran que el costo económico del sistema se reduce en un 8,76% y 18,05% y el peso se reduce en un 11,47% y 9,13%, respectivamente, en comparación con la configuración inicial. Estos resultados verifican la efectividad de la estrategia de optimización propuesta y demuestran su potencial para mejorar el rendimiento general de FCHPS.