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完成单位：西南交通大学

主要完成人：李奇，陈维荣，王天宏，韩莹，尹良震，邱宜彬，李诗涵

项目亮点

大功率多堆燃料电池动力系统协调控制和服役性能保障方法为氢能轨道机车的稳定、高效和可靠运行提供理论基础和技术支撑。

项目介绍

面向轨道交通绿色发展、节能减排重大需求，以氢能为动力的氢能轨道交通，由于具有清洁、环保、高效等特点，且建设周期短、能够节约线路建设和变电设备投资成本，在城市轨道交通、重载铁路等领域应用前景广阔。氢能轨道交通的电源核心是大功率多堆燃料电池动力系统，由多个燃料电池单堆系统及储能系统按照一定拓扑组合和流体结构组成，能够满足牵引功率需求和再生制动能量回收。项目组通过持续攻关，提出了大功率多堆燃料电池动力系统协调控制与服役性能保障关键方法，研发了多堆燃料电池动力系统装备，并应用于氢燃料电池市域动车组和有轨电车。主要创新成果包括：1）揭示基于电堆电化学阻抗特性的输出电压振荡机理，提出多堆燃料电池动力系统稳定控制方法，有效降低了输出功率波动率，解决了不同场景下系统稳定运行问题；2）提出多堆燃料电池动力系统能效提升方法，实现了在复杂行车环境下对多堆最优效率区间准确跟踪，提升了各单堆运行特性差异化下的多堆整体运行效率；3）提出基于电化学交流阻抗谱和数据融合模型的多堆燃料电池故障诊断和优化方法，保障了在不同环境运行及故障状态下的系统性能保持能力。本项目代表作成果他引969次，出版中文专著2部。研究成果已被中国中车推广应用。

项目图片

完成单位介绍及对项目的贡献

西南交通大学，是国家首批“211工程”、“特色985工程”、“2011计划”、“双一流学科”重点建设的综合性研究型大学，建有轨道交通运载系统全国重点实验室、国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心等国家级平台，以及5个教育部重点实验室、2个教育部工程研究中心，另有40余个省部级科技创新平台。团队所在的国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心，是我国轨道交通电气化与自动化领域唯一的国家级工程技术研发平台，为本项目的团队建设、测试设备和实验场地等研究基础提供了有力支撑。

第一完成人简介

李奇

教授 国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心

李奇，教授/博导，国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心副主任。长期从事轨道交通新型供电技术、氢能与燃料电池发电技术、综合能源系统规划与运行等领域研究。入选国家级青年人才计划、IET Fellow、Elsevier中国高被引学者、四川省学术和技术带头人。获评教育部霍英东青年教师基金、四川省杰出青年基金、中国电源学会优秀青年奖、詹天佑铁道科技青年奖等荣誉。曾担任IEEE IES交通电气化技术委员会委员和分委会主席、IEEE PES 3个中国区分委会常务理事、中国电源学会交通电气化专委会副秘书长、中国电工技术学会3个专委会委员等。获四川省科技进步一等奖、教育部自然科学二等奖等省部级奖励3项。主持国家、省部级项目14项；以第一/通讯作者发表SCI论文73篇，其中ESI热点和高被引论文10篇；授权发明专利58项；出版中文专著2部。