利索能及
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专利号: 202011289547X
申请人: 南京工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种地铁车载储能系统参数确定方法,其特征在于,包括:步骤一、在既定线路和既定车辆下,分别确定mt、mS、ηmech、ηem、ηinv、ηdcdc、ηs、a和v0;

步骤二、根据所选择的超级电容的型号,由超级电容存储的能量和模块质量来确定其能量密度ρ;

步骤三、根据所选择的超级电容的短路电流值,选择IC,max;

步骤四、计算车辆制动时产生的能量为Ebr和车辆产生的制动最大功率Pbr,max;

步骤五、根据所选择的超级电容器参数CS、US,max和IC,max;

其中,mt表示车辆的质量,mS表示超级电容组的质量,ηmech表示齿轮箱的机械效率,ηem表示电机的效率,ηinv表示牵引变流器的效率,ηdcdc表示储能变流器的效率,ηs表示电容组的效率,a表示制动减速度,v0表示制动时的初速,ρ表示超级电容的能量密度,IC,max表示超级电容的单体电容CS最大电流;

根据超级电容组存储能量EESS的放电策略和效率、超级电容器的冷却条件,建立模型来确定最优的超级电容最大工作电流,见式(21)其中,式(21)中IS,maxopt表示最优的超级电容最大电流,N表示储能系统电容组的电容的总数目,Pbr,max表示最大制动功率,Ebr表示车辆制动时产生的能量,CS表示单体电容的容量,UC,max表示超级电容的单体电容CS最高输出电压,US,max表示超级电容的最高输出电压;

车辆制动时产生的能量见式(1)

超级电容组的质量ms的大小和车辆制动时产生的能量为Ebr和选择的超级电容的能量密度ρ见式(2)由式(1)和(2)确定Ebr,见式(3)

所述步骤四中包括计算车辆产生的制动最大功率Pbr,max,见式(7)

2.根据权利要求1所述的一种地铁车载储能系统参数确定方法,其特征在于:还包括超级电容最优的放电深度的确定,见式(20)其中,式(20)中dopt表示超级电容最优的放电深度。

3.根据权利要求2所述的一种地铁车载储能系统参数确定方法,其特征在于:当以恒定的制动减速度a对车辆进行制动,车辆在制动过程中的速度见式(4),对应的制动能量的表达式见式(5)v=v0‑at                                           (4)

4.根据权利要求3所述的一种地铁车载储能系统参数确定方法,其特征在于:所述步骤五中包括计算超级电容配置的电容总数Nmin,见式(19)

5.根据权利要求4所述的一种地铁车载储能系统参数确定方法,其特征在于:所述步骤五后还有步骤六,步骤六、对计算的电容总数,根据电压要求进行推算,确定电容总数,重新推算IC,max、dopt;

步骤六中当dopt<0.5或N/NS不等于整数,则返回到步骤三,重新进行IC,max的选择,其中,NS表示需串联的超级电容的总数。