[发明专利]一种固体氧化物燃料电池的混合能量控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种能量控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S110判断锂电池组的SOC是否在0.15≤SOC0.40区间，若是，则进入步骤S120，否则，进入步骤S130；

S120当锂电池组SOC在0.15≤SOC0.40区间，根据负载需求功率P_load、锂电池最佳充电功率P_charopt和SOFC电堆模式功率之间关系确定SOFC电堆放电功率和锂电池交换功率后，返回重新估计锂电池组的SOC值；

S130判断锂电池组的SOC是否在0.40≤SOC≤0.80区间，若是，则进入步骤S140，否则，进入步骤150；

S140当锂电池组SOC在0.40≤SOC≤0.80区间，根据负载需求功率P_load、锂电池最大充电功率P_charmax和SOFC电堆模式功率之间关系确定SOFC电堆放电功率和锂电池交换功率后，返回重新估计锂电池组的SOC值；

S150判断锂电池组的SOC是否在0.80SOC≤0.95区间，若是，则进入步骤S160，否则，进入步骤170；

S160在0.80SOC≤0.95区间，根据负载需求功率P_load和SOFC电堆模式功率之间关系确定SOFC电堆放电功率和锂电池交换功率后，返回重新估计锂电池组的SOC值；

S170让SOFC系统强制停机；

步骤110之前还包括步骤180：根据锂电池组的电压、电流及温度采用无迹卡尔曼滤波算法获得锂电池组的SOC值；具体包括如下步骤：

S181基于无迹变换计算得到sigma点及其权值；

S182根据状态方程得到k+1时刻的SOC预测值SOC_k+1；

S183根据输出方程更新得到k+1时刻的单节锂电池的端点电压其中，当锂电池充电时，根据公式获得k时刻的单节锂电池的开路电压；当锂电池放电时，根据公式获得k时刻的单节锂电池的开路电压；

S184根据sigma点及其权值和单节锂电池的端点电压的更新值对k+1时刻的SOC预测值进行修正，获得k+1时刻的SOC的最优值；

其中，SOC'_k是k时刻SOC最优值，η_I表示单节锂电池的库伦效率，ΔT表示采样时间，Q_t表示单节锂电池的实际容量，I_k为k时刻电池采样电流，W_k表示k时刻系统的过程噪声；为k+1时刻的单节锂电池的开路电压，和分别表示2个RC环的端电压；V_k+1表示k+1时刻系统测量噪声，R_o为充放电变方向二阶RC等效电路模型中电路模型参数。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤S120包括如下子步骤：

S121判断负载需求功率P_load和锂电池最佳充电功率P_charopt之和是否小于SOFC电堆最佳功率P_fcopt，若是，则SOFC电堆放电功率为P_fcopt，锂电池组充电功率为P_fcopt-P_load；否则，进入步骤S122；

S122判断负载需求功率P_load和锂电池最佳充电功率P_charopt之和是否小于SOFC电堆最大功率P_fcmax，若是，则SOFC电堆放电功率为P_load+P_charopt，锂电池组充电功率为P_charopt；否则进入步骤S123；

S123 SOFC电堆放电功率为P_fcmax，锂电池组交换功率为P_load-P_fcmax。