1.一种基于列车自动驾驶曲线的城轨列车混合储能方法,所涉及的硬件包括牵引电机(1)、四象限逆变器(2)、第一双向DC‑DC变换器、第二双向DC‑DC变换器、控制模块(4)、蓄电池(5)、超级电容(6)、电阻耗能装置(7)和接触网(8);
所述牵引电机(1)的输入端与四象限逆变器(2)的三相连接端连接;四象限逆变器(2)的直流端与接触网(8)连接,同时,四象限逆变器(2)的直流端通过第一双向DC‑DC变换器与蓄电池(5)连接,同时,四象限逆变器(2)的直流端通过第二双向DC‑DC变换器与超级电容(6)连接,同时,四象限逆变器(2)的直流端与电阻耗能装置(7)连接;双向DC‑DC变换器的控制部与控制模块(4)连接;所述蓄电池(5)和超级电容(6)内均设置有电量检测电路,电量检测电路与控制模块(4)连接;
其特征在于:所述城轨列车混合储能方法包括:
城轨列车开始惰行后,按以下步骤进行处理:
1)控制模块(4)通过电量检测电路对蓄电池(5)和超级电容(6)的当前储电量进行检测,然后根据当前储电量,分别计算出蓄电池(5)和超级电容(6)的剩余可充电容量;蓄电池(5)的剩余可充电容量记为容量一E3,超级电容(6)的剩余可充电容量记为容量二E4;进入步骤2);
2)根据列车自动驾驶曲线,计算出随后的制动阶段的功率‑时间曲线,然后根据功率‑时间曲线计算出预测制动时间tzd和预测制动功率Pzd;然后对预测制动功率Pzd作一阶低通滤波处理,得到与蓄电池(5)对应的预测瞬时功率一P1,然后根据下式,计算出与超级电容(6)对应的预测瞬时功率二P2:P2=Pzd‑P1;
然后根据如下两式分别计算出预测充能值一E1和预测充能值二E2:
预测充能值一E1与蓄电池(5)对应,预测充能值二E2与超级电容(6)对应;
进入步骤3)
3)对E1、E2、E3、E4进行比较:
如出现E1≤E3且E2≤E4的情况,或者,出现E1≥E3且E2≥E4的情况,本次操作结束;
如出现E1>E3且E2
如出现E1
4)计算出蓄电池预测溢出能量E5和超级电容预测闲置容量E6;然后比较E5和E6的大小:如E5>E6,则在城轨列车惰行过程中,控制模块(4)通过控制双向DC‑DC变换器,使蓄电池(5)向超级电容(6)充电,充入超级电容(6)的能量上限为E6;如E5
E5=E1‑E3;E6=E4‑E2;
5)计算出蓄电池预测闲置容量E7和超级电容预测溢出能量E8;然后比较E7和E8的大小:如E7>E8,则在城轨列车惰行过程中,控制模块(4)通过控制双向DC‑DC变换器,使超级电容(6)向蓄电池(5)充电,充入蓄电池(5)的能量上限为E8;如E7
E7=E3‑E1;E8=E2‑E4。