[發明專利]基于非線性規劃算法的燃料電池汽車功率分配方法及系統

有效

• 申請號: 202110435060.6
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113147513B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 曾國建;繆暢暢;吉祥;余鏗
• 申請（專利權）人: 安徽銳能科技有限公司
• 主分類號: B60L58/40
• 分類號: B60L58/40;B60W30/00;B60W50/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;劉兵

1.一種基于非線性規劃算法的燃料電池汽車功率分配方法，其特征在于，所述分配方法包括：

獲取汽車的電機模塊發出的電機功率需求值；

將所述需求值與上一輪分配結果的動力源參數作為優化問題的初始條件以得到所述非線性規劃算法的初始點位；

確定所述非線性規劃算法的約束條件以得到所述優化問題的可行域；

運行所述非線性規劃算法，以所述初始點位為起點，沿著搜索方向進行一維搜索；

判斷當前迭代的結果與上一輪迭代的結果的誤差是否小于或等于預設的允許誤差；

在判斷當前迭代的結果與上一輪迭代的結果的誤差大于所述允許誤差的情況下，更新所述非線性規劃算法的矩陣，再次將所述需求值與上一輪分配結果的動力源參數作為優化問題的初始條件以得到所述非線性規劃算法的初始點位，并執行所述方法的相應步驟，直到判斷當前迭代的結果與上一輪迭代的結果的誤差小于或等于所述允許誤差；

在判斷當前迭代的結果與上一輪迭代的結果的誤差小于或等于所述允許誤差的情況下，確定當前的點位為所述可行域內的最優點；

根據所述最優點的動力源參數控制分配所述燃料電池汽車的各動力源的輸出功率。

2.根據權利要求1所述的分配方法，其特征在于，所述約束條件包括：

其中，為燃料電池端的變換器的輸出功率，為鋰離子電池端的變換器的輸出功率，P_req為動力源的輸出功率；

采用公式(1)表示的鋰離子電池電流約束，

其中，表示燃料電池的充電電流的最小值，I_bat為燃料電池，為燃料電池的充電電流的最大值；

采用公式(2)表示的鋰離子電池電壓約束，

V_b，min≤V_bat≤V_b，max，?(2)

其中，V_b，min為鋰離子電池輸出電壓的最小值，V_bat為鋰離子電池的輸出電壓，V_b，max為鋰離子輸出電壓的最大值；

采用公式(3)表示的鋰離子電池功率約束，

其中，為鋰離子電池的最小充電功率，P_bat為鋰離子電池的充電功率，為鋰離子電池的最大充電功率；

采用公式(4)表示的燃料電池電流密度約束，

i_fc，min≤i_fc≤i_fc，max，?(4)

其中，i_fc，min為燃料電池的最小電流密度，i_fc為燃料電池的電流密度，i_fc，max為燃料電池的最大電流密度；

采用公式(5)表示的燃料電池電壓約束，

V_fc，min≤V_fc≤V_fc，max，?(5)

其中，V_fc，min為燃料電池的最小輸出電壓，V_fc為燃料電池的輸出電壓，V_fc，max的最大輸出電壓；

采用公式(6)表示的燃料電池功率約束，

P_fc，min≤P_fc≤P_fc，max，?(6)

其中，P_fc，min為燃料電池的最大輸出功率，P_fc為燃料電池的輸出功率，P_fc，max為燃料電池的最大輸出功率；以及

采用公式(7)所示的燃料電池波動限值約束，

-P′_{fc_limit}≤P′_fc≤P′_{fc_limit}，?(7)

其中，-P′_{fc_limit}為所述限值約束的下限，P′_fc為所述燃料電池的變化率，P′_{fc_limit}為所述限值約束的上限；中的至少一者。