[發(fā)明專利]一種面向電動汽車多源系統(tǒng)的容量配置與控制參數(shù)協(xié)同優(yōu)化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110041303.8
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN114722691A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 張云;高勝寒;朱新山;呼文韜;呂冬翔
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06N3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種面向電動汽車多源系統(tǒng)的容量配置與控制參數(shù)協(xié)同優(yōu)化方法，包括以下步驟：

(1)根據(jù)電動汽車多源系統(tǒng)的結構建立仿真模型與優(yōu)化配置模型：仿真模型中包括由動力電池和超級電容組成的儲能單元以及由功率分頻與電容電壓平衡控制組成的協(xié)同運行控制單元；優(yōu)化配置模型中目標函數(shù)為使用年限內(nèi)儲能單元的最小總配置成本計算函數(shù)，約束條件根據(jù)多源系統(tǒng)性能要求指標確定；

(2)結合仿真模型，確定優(yōu)化配置模型的最優(yōu)解。優(yōu)化變量包括電池與超級電容的容量配置參數(shù)以及協(xié)同運行控制單元中的濾波系數(shù)、電容電壓平衡電阻。利用獲取的最優(yōu)解對電動汽車多源系統(tǒng)進行配置，能夠實現(xiàn)在滿足電動汽車續(xù)航里程與運行性能的前提下，使用年限內(nèi)多源系統(tǒng)的總配置成本最低。

2.如權利要求1所述的一種面向電動汽車多源系統(tǒng)的容量配置與控制參數(shù)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于：步驟(1)中，多源系統(tǒng)仿真模型中，超級電容承擔高頻功率分量，并疊加電壓平衡補償，采用電流環(huán)控制。根據(jù)下式計算工況周期內(nèi)超級電容的充放電電流I_sc：

P_hf＝P_bus×Ts/(Ts+1)

I_sc＝P_hf/U_sc+(U_sc–U_ref)×G

式中，T為濾波系數(shù)，P_hf為母線功率高頻分量，U_sc、U_ref分別為超級電容端電壓與基準電壓，G為補償系數(shù)。

3.如權利要求1所述的一種面向電動汽車多源系統(tǒng)的容量配置與控制參數(shù)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于：步驟(1)中，優(yōu)化配置模型中，儲能單元總配置成本C_total計算模型如下：

C_bat＝p_bat×n_{bat_p}×n_{bat_s}

C_sc＝p_sc×n_{sc_p}×n_{sc_s}

C_total＝C_bat×k_bat+C_sc×k_sc+C_conv

式中，C_bat、C_sc分別為動力電池單元、超級電容單元單次配置成本；C_conv為功率變換器成本，與其功率等級相關；k_bat、k_sc分別為電動汽車在使用年限內(nèi)動力電池、超級電容所需的批數(shù)；n_{bat_p}、n_{bat_s}分別為動力電池單體的并聯(lián)數(shù)與串聯(lián)數(shù)；n_{sc_p}、n_{sc_s}分別為超級電容單體的并聯(lián)數(shù)與串聯(lián)數(shù)；p_bat、p_sc分別為動力電池、超級電容單體的單價。