[发明专利]一种混合储能系统的控制方法及装置在审
申请号: | 201810426334.3 | 申请日: | 2018-05-07 |
公开(公告)号: | CN109031946A | 公开(公告)日: | 2018-12-18 |
发明(设计)人: | 齐洪峰;王轶欧;于博轩 | 申请(专利权)人: | 中车工业研究院有限公司 |
主分类号: | G05B13/04 | 分类号: | G05B13/04 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王莹;李相雨 |
地址: | 100070 北京市丰*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 混合储能系统 功率损耗 超级电容 动力电池 优化模型 动态规划算法 优化控制策略 全工况 求解 能耗 | ||
本发明公开一种混合储能系统的控制方法及装置。其中,所述方法包括:建立混合储能系统的动力电池功率损耗模型和超级电容功率损耗模型;基于所述动力电池功率损耗模型和所述超级电容功率损耗模型,以所述混合储能系统在全工况条件下的功率损耗最小为目标,建立所述混合储能系统的功率损耗优化模型;基于动态规划算法对所述功率损耗优化模型进行求解,获得所述混合储能系统的优化控制策略。所述装置用于执行上述方法。本发明提供的混合储能系统的控制方法及装置,降低了混合储能系统的能耗。
技术领域
本发明涉及轨道交通能源技术领域,具体涉及一种混合储能系统的控制方法及装置。
背景技术
由于有轨电车载客量大、速度高、运行过程中频繁的启动制动等特点,导致其不仅有较高的功率需求还有较大的能量需求。采用动力电池与超级电容混合的储能系统,不仅能够满足列车的功率能量需求,还能提高列车运行效率与动力性能,减少成本。
对于动力电池与超级电容混合的储能系统,如何对其进行实车运行控制是提高有轨电车运行效率的关键所在。现有技术公开了一种基于随机预测的模糊逻辑功率分配策略,该方法以马尔科夫随机预测原理为基础,着重解决对实车运行过程中将来功率需求的预测问题,并将预测功率作为模糊控制的输入量之一,从而实现混合储能的功率分配并提高列车运行效率,但并没有对模糊控制算法进行优化;现有技术还公开了一种利用粒子群算法求解以车辆能耗最小为目标的模糊控制器相关参数,进而完成模糊控制器的设计,实现车辆在线控制,但由于该方法是基于某种模糊规则实现的,因而所得结果并不是最优解;有轨电车车载混合储能系统效率优化控制基于内点罚函数法进行列车的在线优化控制,根据列车当前状态求解列车此时最优决策,完成能量分配,但根据最优化原理可知,列车瞬时最优的决策结果未必就是全局最优的决策结果。
因此,如何提出一种混合储能系统的控制方法,能够实现混合储能系统整体能耗最小,以降低混合储能系统的能耗成为业界亟待解决的重要课题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种混合储能系统的控制方法及装置。
一方面,本发明提出一种混合储能系统的控制方法,包括:
建立混合储能系统的动力电池功率损耗模型和超级电容功率损耗模型;
基于所述动力电池功率损耗模型和所述超级电容功率损耗模型,以所述混合储能系统在全工况条件下的功率损耗最小为目标,建立所述混合储能系统的功率损耗优化模型;
基于动态规划算法对所述功率损耗优化模型进行求解,获得所述混合储能系统的优化控制策略。
另一方面,本发明提供一种混合储能系统的控制装置,包括:
第一建立单元,用于建立混合储能系统的动力电池功率损耗模型和超级电容功率损耗模型;
第二建立单元,用于基于所述动力电池功率损耗模型和所述超级电容功率损耗模型,以所述混合储能系统在全工况条件下的功率损耗最小为目标,建立所述混合储能系统的功率损耗优化模型;
求解单元,用于基于动态规划算法对所述功率损耗优化模型进行求解,获得所述混合储能系统的优化控制策略。
再一方面,本发明提供一种电子设备,包括:处理器、存储器和通信总线,其中:
所述处理器和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述各实施例提供的混合储能系统的控制方法。
又一方面,本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行如上述各实施例提供的混合储能系统的控制方法。
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