[發明專利]一種復合能源仿真系統及管理策略

在審

• 申請號: 201711498124.7
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108009387A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 張斌;何志超;汪浩鵬;尹亞江;汪志強
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司信息科學研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/06;G05B17/02;G06Q50/06
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理事務所(普通合伙) 11226
• 代理人: 常玉明;張蘭海

1.一種復合能源仿真系統，所述系統包括：

能量收集仿真模塊，用于描述復合能源系統中能量收集模塊外部能量輸入和電能輸出之間的關系，并對其進行仿真；

能量管理仿真模塊，用于描述復合能源系統中能量管理算法策略的基本邏輯關系，并對其進行仿真；

儲能仿真模塊，用于描述復合能源系統中儲能模塊的電能輸入輸出關系，并對其進行仿真；

負載仿真模塊，用于描述復合能源系統工作過程中外部功率負載的功率需求，從而產生復合能源系統仿真所需的外部輸入。

2.根據權利要求1所述的復合能源仿真系統，其特征在于，所述能量收集仿真模塊包括：

太陽能電池仿真子模塊，用于描述能量收集仿真模塊中太陽能電池所受光照條件與其輸出功率曲線之間的關系，并對其進行仿真；

振動能量收集器仿真子模塊，用于描述能量收集仿真模塊中振動能量收集器所處外部環境振動條件與其輸出功率曲線之間的關系，并對其進行仿真；

燃料電池仿真子模塊，用于描述能量收集仿真模塊中燃料電池的燃料供給與其輸出功率曲線之間的關系，并對其進行仿真；

所述太陽能電池仿真子模塊、振動能量收集器仿真子模塊、燃料電池仿真子模塊均為等效電路搭建模型，根據某一工作電壓計算產生的電流。

3.根據權利要求2所述的復合能源仿真系統，其特征在于，所述儲能仿真模塊根據鋰離子電池PNGV模型建立，根據全部時間內端口上流入/流出的電流計算剩余電量及儲能仿真模塊電壓值。

4.根據權利要求3所述的復合能源仿真系統，其特征在于，所述能量管理仿真模塊能夠為能量收集仿真模塊提供工作電壓參數，并根據設定的能量管理策略計算儲能仿真模塊端口電流，輸出仿真系統運行狀態。

5.根據權利要求4所述的復合能源仿真系統，其特征在于：所述負載仿真模型為能量管理仿真模塊模型提供負載工作需求的電壓、電流參數。

6.一種應用于如權利要求1-5所述的復合能源仿真系統的管理策略，包括以下步驟：

步驟1)從負載仿真模塊獲得負載需求的電壓、電流參數；

步驟2)從儲能仿真模塊獲得當前儲能仿真模塊電壓；

步驟3)為能量收集仿真模塊提供工作電壓參數初始值；

步驟4)根據能量收集仿真模塊的輸出電流選擇是否截斷某一子模塊的電流輸出；

步驟5)根據能量收集仿真模塊的輸出功率以及負載仿真模塊的電流電壓要求計算儲能仿真模塊的端口電流；

步驟6)判斷系統當前工作狀態并輸出；

步驟7)為能量收集仿真模塊更新工作電壓參數。

7.根據權利要求6所述管理策略，其特征在于：所述電流參數設定為流入為正，流出為負。

8.根據權利要求6所述管理策略，其特征在于：所述步驟5)中的計算采用功率平衡原則。

9.根據權利要求6所述管理策略，其特征在于：步驟1-7在每一時間點迭代進行，從而實現瞬態仿真。

10.根據權利要求6所述管理策略，其特征在于：所述步驟6)中判斷系統當前工作狀態包括：基于系統功率平衡準則判斷能量收集仿真子模塊是否具有有效輸出，基于荷電狀態估計算法等方法估計儲能仿真模塊剩余電量參數，基于各仿真子模塊功率曲線判斷能源系統能否滿足負載需求。