[发明专利]一种复合模糊控制的电动汽车复合电源系统控制方法

权利要求书

1.一种复合模糊控制的电动汽车复合电源系统控制方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：采集汽车内部相关数据

实时获取汽车内部的蓄电池荷电状态和超级电容荷电状态以及电动汽车在运行过程中的速度和负载的需求功率；

步骤二：确定复合模糊控制器的输入和输出及参数模糊化

复合模糊控制器中主模糊控制器采用三输入，单输出结构，其中三输入是车辆需求功率P_req、蓄电池荷电状态SOC_bat、超级电容端电压U_uc，输出为蓄电池输出功率初次分配系数α₀，分别对主模糊控制器输入和输出进行参数模糊化；

复合模糊控制器中子模糊控制器采用两输入，单输出结构，其中两输入是车辆需求功率P_req，超级电容端电压目标差值△U_uc，输出为蓄电池输出功率修正系数α₁，分别对子模糊控制器输入和输出进行参数模糊化；其中△U_uc是超级电容端电压U_uc与其目标端电压U_c的差值；最终α₀与α₁之和便是最佳蓄电池输出功率系数α_bat,即α_bat＝α₀+α₁；

步骤三：根据电动汽车不同行驶的实际工况，制定模糊逻辑控制策略

电动汽车的行驶工况由车辆需求功率P_req确定，将行驶工况分为驱动工况和制动工况；根据行驶工况来确定模糊逻辑控制策略，进而确定蓄电池和超级电容的充放电功率。

2.根据权利要求1所述的一种复合模糊控制的电动汽车复合电源系统控制方法，其特征在于：步骤一中超级电容荷电状态受电动汽车车速动态控制，超级电容的荷电状态与车速满足一定的关系；具体为：

对于其他行驶车速v：

由(1)(2)式，计算可得超级电容目标荷电状态SOC_{uc tag}与车速的关系：

其中超级电容总能量E_uc，v_max表示最大车速，SOC_ucmax为超级电容的最大荷电量，SOC_ucmin为超级电容的最小荷电量，SOC_uctag为超级电容的目标荷电量。

3.根据权利要求1所述的一种复合模糊控制的电动汽车复合电源系统控制方法，其特征在于：将主模糊控制器输入输出模糊化，具体为：车辆需求功率P_req的实际取值范围归一化处理，即让车辆需求功率除以最大输出功率，得到车辆需求功率P_req的论域为[-1,1]，车辆需求功率的量化因子为1/P_req；车辆需求功率P_req模糊子集划分为{负大，负中，负小，零，正小，正中，正大}，即{NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB}；超级电容荷电状态SOC_uc模糊子集划分为{正小，正中，正大}，即{PS，PM，PB}；蓄电池荷电状态SOC_bat的模糊子集划分为{正小，正中，正大}，即{PS，PM，PB}；蓄电池初次分配系数α₀模糊子集划分为{很小，小，中，大，很大}，即{LE，ML，ME，MB，GE}；

将子模糊控制器输入输出模糊化，具体为：超级电容荷电状态目标差值△SOC_uc与蓄电池输出功率修正系数α₁的模糊论域与实际论域相同，故其模糊化量化因子都是1；二者的模糊子集划分为{负大，负小，零，正小，正大}，即{NB，NS，ZE，PS，PB}。

4.根据权利要求3所述的一种复合模糊控制的电动汽车复合电源系统控制方法，其特征在于：所述的根据行驶工况来确定模糊逻辑控制策略，进而确定蓄电池和超级电容的充放电功率，具体为：

当需求功率为正时，即驱动状态，若P_req正大，且超级电容荷电状态SOC_uc也正大时，则蓄电池输出功率的初次分配系数α₀应该很小，假如此时超级电容荷电状态SOC_uc正小，则蓄电池输出功率的初次分配系数α₀应该很大；若P_req正小，此时蓄电池输出功率的初次分配系数α₀应该很大，以充分发挥蓄电池的比能量高的特点；

当需求功率为负时，即制动状态，若P_req值负大，且超级电容荷电状态SOC_uc正小时，为了利用超级电容可大电流充放电的优点，则蓄电池输出功率的初次分配系数α₀应该很小，假如此时超级电容荷电状态SOC_uc正大，则蓄电池输出功率的初次分配系数α₀应该很大；若P_req值负小，且超级电容荷电状态SOC_uc正小时，此时蓄电池输出功率的初次分配系数α₀应该很小，否则蓄电池输出功率的初次分配系数α₀应该很大；

当超级电容器荷电状态SOC_uc与其目标荷电状态SOC_{uc tag}有偏离时，则需要进一步对蓄电池输出功率的初次分配系数进行修正；如果超级电容荷电状态目标差值△SOC_uc大于0，蓄电池输出功率的初次分配系数应该减小，即蓄电池输出功率修正系数α₁的绝对值应该增大；超级电容荷电状态目标差值△SOC_uc等于0，则维持蓄电池输出功率的初次分配系数不变，修正系数α₁为零；超级电容荷电状态目标差值△SOC_uc小于0，蓄电池输出功率的初次分配系数应该增大，即蓄电池输出功率修正系数α₁的绝对值应该减小。