[發(fā)明專利]基于雙源無軌車輛調(diào)度系統(tǒng)的能量管理優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011000241.8
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112152246B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張顯勝;張軍;潘巍;周易;趙慶振;張昌昌;壽飛鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 上海申沃客車有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;B60L53/63;B60L58/13;B60L58/14
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責(zé)任公司 31117
• 代理人: 鄭明輝

本發(fā)明涉及一種基于雙源無軌車輛調(diào)度系統(tǒng)的能量管理優(yōu)化方法，通過車載模塊收集車輛實時信息，并借助機(jī)器學(xué)習(xí)方法測算出車輛在行駛路線上基于標(biāo)準(zhǔn)段的能耗和通過時間，結(jié)合每個標(biāo)準(zhǔn)段的線網(wǎng)額定充電功率和能量平衡方程得到車輛可分配的修正充電功率。本發(fā)明能合理分配線網(wǎng)充電功率，有效抑制單車車載電池SOC下降幅度，延長電池使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙源無軌車輛能量管理，特別涉及一種基于雙源無軌車輛調(diào)度系統(tǒng)的能量管理優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

雙源無軌車輛采用線網(wǎng)作為動力電源，同時配有車載電池，多應(yīng)用于公交線路中。在有架空線網(wǎng)的路段，車輛通過電桿與線網(wǎng)相連行駛、充電并儲存電能，在無架空線網(wǎng)的路段，則利用車載電池中儲存的電量驅(qū)動車輛行駛。

目前，雙源無軌車輛的能量管理方法大概包括如下幾類：

1、通過車輛速度、駕駛員行為、車重等信息計算當(dāng)前車輛所需電量，當(dāng)車載電池儲存電量不能滿足車輛驅(qū)動功率需求時，則請求線網(wǎng)補(bǔ)償電量不足部分，此方法的缺陷是只考慮了對車載電池的保護(hù)，未考慮線網(wǎng)充電功率不足時應(yīng)如何分配充電功率的問題。

2、計算線網(wǎng)內(nèi)所有車輛的電池剩余電量，優(yōu)先給電池剩余電量最少的車載電池進(jìn)行補(bǔ)電，此方法存在兩個問題，一是沒有前瞻性，無法兼顧到某些行駛路線上個別車輛存在脫網(wǎng)距離較長的問題，這個問題會導(dǎo)致那些車輛在脫網(wǎng)路段時荷電狀態(tài)(SOC)下降到預(yù)期值以下；二是會造成所有車輛上的車載電池SOC波動區(qū)間增加，導(dǎo)致車載電池壽命縮短。

3、用實驗方法測算出各路段上每輛車較為理想的目標(biāo)SOC，以這個目標(biāo)值作為控制目標(biāo)，用于穩(wěn)定SOC并優(yōu)化電池性能，此方法的缺陷是實驗方法耗費(fèi)資源、條件苛刻，在實際運(yùn)營路線很難保證達(dá)到預(yù)期效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙源無軌車輛調(diào)度系統(tǒng)的能量管理優(yōu)化方法，根據(jù)行駛路線信息和車輛實時信息并通過機(jī)器學(xué)習(xí)得到車輛在行駛路線基于標(biāo)準(zhǔn)段的能耗和通過時間，再結(jié)合每個標(biāo)準(zhǔn)段的額定充電功率，利用能量平衡方程得到車輛可用的充電功率。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種基于雙源無軌車輛調(diào)度系統(tǒng)的能量管理優(yōu)化方法，所述雙源無軌車輛調(diào)度系統(tǒng)包括若干行駛路線、車輛調(diào)度平臺和車載模塊；

所述行駛路線由若干標(biāo)準(zhǔn)段組成，每個標(biāo)準(zhǔn)段依次包括在網(wǎng)段和脫網(wǎng)段，每個標(biāo)準(zhǔn)段的在網(wǎng)段設(shè)置線網(wǎng)額定充電功率，車輛處于在網(wǎng)段時從線網(wǎng)充電并儲存電能；所述車輛調(diào)度平臺和所述車載模塊進(jìn)行雙向通信，車載模塊收集車輛實時信息并發(fā)送至車輛調(diào)度平臺，車輛實時信息包括電池信息、位置信息、能耗和通過時間，車輛調(diào)度平臺向車載模塊發(fā)送充電功率信息；

所述能量管理優(yōu)化方法包括如下步驟：

步驟一，車輛調(diào)度平臺根據(jù)行駛路線信息和車輛實時信息計算得到：每個行駛線路基于其每個標(biāo)準(zhǔn)段的平均能耗、每個行駛路線基于其每個在網(wǎng)段和脫網(wǎng)段的平均通過時間；

步驟二，某一行駛路線包括任意兩個連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)段，即第一標(biāo)準(zhǔn)段和第二標(biāo)準(zhǔn)段，當(dāng)某一車輛駛?cè)氲谝粯?biāo)準(zhǔn)段時，車輛調(diào)度平臺計算得到該車輛駛?cè)氲诙?biāo)準(zhǔn)段的時間和所有處于第二標(biāo)準(zhǔn)段的在網(wǎng)段的車輛總數(shù)；根據(jù)第二標(biāo)準(zhǔn)段的線網(wǎng)額定充電功率和車輛總數(shù)計算得到車輛在第二標(biāo)準(zhǔn)段的在網(wǎng)段的平均充電功率，并根據(jù)預(yù)設(shè)的駛出第二標(biāo)準(zhǔn)段的目標(biāo)SOC值，得到該車輛在駛?cè)氲诙?biāo)準(zhǔn)段時的初始SOC值，并作為駛出第一標(biāo)準(zhǔn)段的目標(biāo)SOC值，則該車輛在第一標(biāo)準(zhǔn)段的期望充電功率p1的計算公式如下：