[發明專利]一種復合電源系統模糊控制器的參數優化設計方法

有效

• 申請號: 202010007751.1
• 申請日: 2020-01-05
• 公開（公告）號: CN111137171B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 李廣民;孫健;張雁澤;朱侗;胡夢然
• 申請（專利權）人: 開沃新能源汽車集團有限公司
• 主分類號: B60L58/16
• 分類號: B60L58/16;B60L58/18;G06F30/20;G06F111/04
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 徐彪

本發明公開了一種復合電源系統模糊控制器的參數優化設計方法，步驟如下：步驟1、根據復合電源系統功能需求選取使用壽命為優化目標，對模糊控制器的控制器參數進行優化；步驟2、構建功率分配模糊控制器，設定控制器為三輸入?單輸出結構；步驟3、保持模糊控制規則不變，優化輸入變量權重；步驟4、同時優化模糊控制規則和輸入輸出變量權重；步驟5、將優化后的輸入變量權重和模糊控制規則代回模糊控制器，驗證優化后的控制效果。本發明不僅能夠使HESS模糊控制器的控制器參數得到優化，而且能夠提高HESS在運行過程中的性能，提高電動汽車的綜合表現。

技術領域：

本發明涉及一種復合電源系統模糊控制器的參數優化設計方法，其屬于新能源汽車的復合電源系統領域。

背景技術：

發展新能源汽車技術是我國科技戰略中的重要決策，更是目前解決環境污染和能源短缺問題的最有效途徑。在新能源汽車中，純電動汽車已經成為行業內共同關注的焦點，是目前新能源汽車保有量增長的核心貢獻力量。相比于傳統的內燃機汽車和混合動力汽車，純電動汽車具有高效節能和環境友好等多方面優勢。

動力電池系統是純電動汽車行駛過程中的唯一能量來源，動力電池系統的綜合表現直接影響到電動汽車的續航能力與動力性能。然而，由于高能量密度和高功率密度的特點難以匯集于同一種動力電池當中，使得單一類型的電池系統無法充分滿足電動汽車經濟性和動力性等多方面需求，因此面向電動汽車的復合電源系統(hybrid?energy?storagesystem,HESS)應運而生。

復合電源系統是指由兩種或兩種以上的不同能源所組成的儲能系統，用來彌補單一能源儲能系統的不足。目前，關于HESS的相關研究十分豐富，所研究的HESS不僅面向電動公交車等大型新能源客車，搭載于新能源乘用車的適配HESS也受到了廣泛關注。

HESS的復雜特性為其功率分配控制器的設計提出了較高的要求，其中基于模糊邏輯的功率分配控制器研究較多。模糊邏輯控制器控制靈活，控制效果突出，目前被廣泛應用于工程領域。但基于模糊邏輯的功率分配控制器大多往往依賴于工程經驗，在設定輸入輸出變量和制定模糊規則時存在較大的主觀性，當設計者經驗匱乏時需要對模糊規則進行反復修正，難以確保控制器的可靠性。

發明內容：

本發明是為了解決上述現有技術存在的問題而提供一種復合電源系統模糊控制器的參數優化設計方法，該方法不僅能夠使HESS模糊控制器的控制器參數得到優化，而且能夠提高HESS在運行過程中的性能，提高電動汽車的綜合表現。

本發明所采用的技術方案有：一種復合電源系統模糊控制器的參數優化設計方法，步驟如下：

步驟1、根據復合電源系統功能需求選取使用壽命為優化目標，對模糊控制器的控制器參數進行優化，如下式：

min{Q_{LFP_once}}

s.t.G_HBS＝G_{HBS_set}

X_f∈[X_fL,X_fU]

其中，Q_{LFP_once}為電動汽車在一次完整放電后的電池容量衰退率(％)；G_{HBS_set}——預設的HESS系統參數集；X_f為待優化的模糊控制器參數集；X_fL和X_fU為模糊控制器參數下限集和上限集；