利索能及
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专利号: 201611094624X
申请人: 深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电动车混合式储能系统能量分配方法,所述混合式储能系统包括电池和超级电容,其特征在于,包括如下步骤:从CAN总线获取电机转速ωm,从油门踏板位置传感器获取踏板位置α,并由上述两个信息获取电机需要输出的转矩Tm,req和相应的电机效率ηm;

根据上述参数计算得到整车所需的动力Pv,req:Pv,req=Tm,req(ωm,α)·ωm/ηm(ωm,α)通过寻找最优电池动力Pb*的轨迹,使得产生相应的最优超级电容电荷状态SOCs*,根据*庞特里亚金最小值原理,设置汉密尔顿函数H,并获取最优电池动力Pb,由于:Pv,req=Pdc*+Pb*

因此可以得到DCDC变换器输出动力的最优控制变量Pdc*;

DCDC变换器电流最优解Idc*可由如下关系获取:* *

Idc=Pdc/Ubus

其中,Ubus为总线电压;

将获取的电机需要输出的转矩Tm,req和获取的DCDC变换器电流最优解Idc*分别发送到电机控制单元和DCDC控制单元,使电机和DCDC变换器得到相应的控制。

2.如权利要求1所述的电动车混合式储能系统能量分配方法,其特征在于,由于电池的电消耗量可用电流的均方根来描述,进一步可用电流Ib平方值的积分来代替;因此,该控制问题的性能指标函数为:

其中,k为调整参数,t0和tf分别表示电动车行驶的开始和结束时间;

进一步,根据庞特里亚金最小值原理,设定所述汉密尔顿函数H为:

满足上述能量分配控制问题的控制目标的必要条件如下:

其中,p为共同状态变量,在车辆的推进过程中,p应该采取负号,相反在车辆的再生制动过程中,p应采取正号;第一个必要条件说明最优解首先要满足系统的状态方程;第二个必要条件给出了获取最优共同状态变量p*的条件;第三个必要条件是获取最优控制变量Pb*的条件;上述第三个必要条件表示,最优电池动力值是其中使汉密尔顿函数为最小的那一个。

3.如权利要求2所述的电动车混合式储能系统能量分配方法,其特征在于,在获取最优电池动力Pb*之后,电池的其他相关参数满足关系式:

其中,Ib为电池的电流,SOCb表示电池的电荷状态,Q表示电池的容量,Vb为电池的开路电压,Rb为电池的内阻。

4.如权利要求3所述的电动车混合式储能系统能量分配方法,其特征在于,在混合式储能系统中,电池和超级电容共同承担整车所需的动力,超级电容充电和放电满足如下关系式:Pv,req=Pb+Pdc

Pdc=Ps·ηdc(Discharging)Pdc=Ps/ηdc(Charging)其中Pb为电池的动力、Pdc为DCDC变换器的输出动力,Ps为超级电容的输出动力,ηdc为DCDC变换器的效率;

所述超级电容的其他相关参数可由关系式:

来获取,C表示超级电容的容量,Rs和Rp分别为超级电容的串联和并联内部电阻,Vs,max为超级电容的最高电压;正号对应于超级电容放电的情况,相反,负号对应充电的情况。