[發明專利]一種多異性動力源系統能量配置優化控制的方法

有效

• 申請號: 201911302086.2
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110920601B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 刁利軍;張新月;任曉雨;蒙東毅;韋敬;李凌波;刁利堅
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B60W10/26
• 分類號: B60W10/26;B60W10/06;B60W10/08;B60W20/16
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 麻吉鳳

1.一種多異性動力源系統能量配置優化控制的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、構建多異性動力源系統模型，包括：

S11、建立蓄電池模型，采用內阻模型：

式中，SOC(t)和SOC_int分別是t時刻SOC值和初始狀態SOC常數值，Q(t)和Q_max分別是電池t時刻容量和最大總容量，I_s(t)是t時刻電池充放電電流，η是電池充放電效率常數值，P_bat(t)是t時刻電池充放電功率，V_oc是電池模型開路電壓，R_int是電池模型內阻；DC/DC變換器效率取常值0.95；

S12、建立發動機模型，不考慮動態響應特性，根據試驗獲取實際數據，繪制發動機的燃油消耗率和發動機輸出功率P_eng(t)的一維函數曲線；

S13、建立發電機模型，設定效率為常數，采用準靜態模型：

P_gen(t)＝P_eng(t)·η_g

式中，P_gen(t)是t時刻發電機功率，P_eng(t)是t時刻發動機功率，η_g是發電機效率；

S14、建立多異性動力源系統模型：

P_gen(t)+P_bat(t)＝P_req(t)+P_el(t)

式中，P_gen(t)是t時刻發電機功率，P_bat(t)是t時刻電池功率，P_req(t)是需求功率，P_el(t)取常數，為電氣負載功率；

S2、基于所述多異性動力源系統模型及全局優化控制算法正向獲取能量管理優化基準，包括：

S21、根據車輛的駕駛工況及多異性動力源系統模型求出車輛的電機負載需求功率P_req(t)；

S22、將橫坐標循環工況的循環時間離散成N份，每個階段時間長為Δt取1s，再把縱坐標狀態變量[SOC_min,SOC_max]均勻離散成M份，每份大小為ΔSOC；

S23、根據各個相鄰時間階段之間的狀態關系，確定全局優化的狀態轉移方程，即電池荷電狀態SOC的變化方程，計算出狀態轉移方程中的下一階段狀態；

S24、根據初始狀態變量SOC和需求功率P_req(t)，列出所有約束條件規則制約下的階段決策變量，保留符合條件的達到最優解的決策，再根據最優解的決策求出下一階段狀態，依次遞進，從而求解出全局最優決策序列；

S25、在保留符合條件的達到最優解的決策時，確定全局優化的目標函數，即發動機油耗和電池SOC變化等效發動機虛擬油耗之和；

S26、根據全局最優決策找出SOC最優軌線，在滿足每一階段需求功率的前提下，使得目標函數最小；

S3、基于所述能量管理優化基準逆向優化多異性動力源系統容量配置。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電機負載需求功率P_req(t)根據整個工況中動力性指標求出，所述動力性指標包括：加速性、最高車速、最大爬坡性能、牽引特性和制動特性。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電池荷電狀態SOC的變化方程為：

式中，SOC(t)和SOC_int分別是t時刻SOC值和初始狀態SOC常數值，Q(t)和Q_max分別是電池t時刻容量和最大總容量，I_s(t)是t時刻電池充放電電流，η是電池充放電效率常數值，P_bat(t)是t時刻電池充放電功率，V_oc是電池模型開路電壓，R_int是電池模型內阻；DC/DC變換器效率取常值0.95。