[發(fā)明專利]一種混合儲能系統(tǒng)的控制方法及裝置

在審

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• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN109031946A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 齊洪峰;王軼歐;于博軒
• 申請（專利權）人: 中車工業(yè)研究院有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

本發(fā)明公開一種混合儲能系統(tǒng)的控制方法及裝置。其中，所述方法包括：建立混合儲能系統(tǒng)的動力電池功率損耗模型和超級電容功率損耗模型；基于所述動力電池功率損耗模型和所述超級電容功率損耗模型，以所述混合儲能系統(tǒng)在全工況條件下的功率損耗最小為目標，建立所述混合儲能系統(tǒng)的功率損耗優(yōu)化模型；基于動態(tài)規(guī)劃算法對所述功率損耗優(yōu)化模型進行求解，獲得所述混合儲能系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略。所述裝置用于執(zhí)行上述方法。本發(fā)明提供的混合儲能系統(tǒng)的控制方法及裝置，降低了混合儲能系統(tǒng)的能耗。

技術領域

本發(fā)明涉及軌道交通能源技術領域，具體涉及一種混合儲能系統(tǒng)的控制方法及裝置。

背景技術

由于有軌電車載客量大、速度高、運行過程中頻繁的啟動制動等特點，導致其不僅有較高的功率需求還有較大的能量需求。采用動力電池與超級電容混合的儲能系統(tǒng)，不僅能夠滿足列車的功率能量需求，還能提高列車運行效率與動力性能，減少成本。

對于動力電池與超級電容混合的儲能系統(tǒng)，如何對其進行實車運行控制是提高有軌電車運行效率的關鍵所在。現(xiàn)有技術公開了一種基于隨機預測的模糊邏輯功率分配策略，該方法以馬爾科夫隨機預測原理為基礎，著重解決對實車運行過程中將來功率需求的預測問題，并將預測功率作為模糊控制的輸入量之一，從而實現(xiàn)混合儲能的功率分配并提高列車運行效率，但并沒有對模糊控制算法進行優(yōu)化；現(xiàn)有技術還公開了一種利用粒子群算法求解以車輛能耗最小為目標的模糊控制器相關參數(shù)，進而完成模糊控制器的設計，實現(xiàn)車輛在線控制，但由于該方法是基于某種模糊規(guī)則實現(xiàn)的，因而所得結果并不是最優(yōu)解；有軌電車車載混合儲能系統(tǒng)效率優(yōu)化控制基于內點罰函數(shù)法進行列車的在線優(yōu)化控制，根據(jù)列車當前狀態(tài)求解列車此時最優(yōu)決策，完成能量分配，但根據(jù)最優(yōu)化原理可知，列車瞬時最優(yōu)的決策結果未必就是全局最優(yōu)的決策結果。

因此，如何提出一種混合儲能系統(tǒng)的控制方法，能夠實現(xiàn)混合儲能系統(tǒng)整體能耗最小，以降低混合儲能系統(tǒng)的能耗成為業(yè)界亟待解決的重要課題。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供一種混合儲能系統(tǒng)的控制方法及裝置。

一方面，本發(fā)明提出一種混合儲能系統(tǒng)的控制方法，包括：

建立混合儲能系統(tǒng)的動力電池功率損耗模型和超級電容功率損耗模型；

基于所述動力電池功率損耗模型和所述超級電容功率損耗模型，以所述混合儲能系統(tǒng)在全工況條件下的功率損耗最小為目標，建立所述混合儲能系統(tǒng)的功率損耗優(yōu)化模型；

基于動態(tài)規(guī)劃算法對所述功率損耗優(yōu)化模型進行求解，獲得所述混合儲能系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略。

另一方面，本發(fā)明提供一種混合儲能系統(tǒng)的控制裝置，包括：

第一建立單元，用于建立混合儲能系統(tǒng)的動力電池功率損耗模型和超級電容功率損耗模型；

第二建立單元，用于基于所述動力電池功率損耗模型和所述超級電容功率損耗模型，以所述混合儲能系統(tǒng)在全工況條件下的功率損耗最小為目標，建立所述混合儲能系統(tǒng)的功率損耗優(yōu)化模型；

求解單元，用于基于動態(tài)規(guī)劃算法對所述功率損耗優(yōu)化模型進行求解，獲得所述混合儲能系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略。

再一方面，本發(fā)明提供一種電子設備，包括：處理器、存儲器和通信總線，其中：

所述處理器和所述存儲器通過所述通信總線完成相互間的通信；

所述存儲器存儲有可被所述處理器執(zhí)行的程序指令，所述處理器調用所述程序指令能夠執(zhí)行如上述各實施例提供的混合儲能系統(tǒng)的控制方法。

又一方面，本發(fā)明提供一種非暫態(tài)計算機可讀存儲介質，所述非暫態(tài)計算機可讀存儲介質存儲計算機指令，所述計算機指令使所述計算機執(zhí)行如上述各實施例提供的混合儲能系統(tǒng)的控制方法。