[发明专利]一种面向电动汽车多源系统的容量配置与控制参数协同优化方法

权利要求书

1.一种面向电动汽车多源系统的容量配置与控制参数协同优化方法，包括以下步骤：

(1)根据电动汽车多源系统的结构建立仿真模型与优化配置模型：仿真模型中包括由动力电池和超级电容组成的储能单元以及由功率分频与电容电压平衡控制组成的协同运行控制单元；优化配置模型中目标函数为使用年限内储能单元的最小总配置成本计算函数，约束条件根据多源系统性能要求指标确定；

(2)结合仿真模型，确定优化配置模型的最优解。优化变量包括电池与超级电容的容量配置参数以及协同运行控制单元中的滤波系数、电容电压平衡电阻。利用获取的最优解对电动汽车多源系统进行配置，能够实现在满足电动汽车续航里程与运行性能的前提下，使用年限内多源系统的总配置成本最低。

2.如权利要求1所述的一种面向电动汽车多源系统的容量配置与控制参数协同优化方法，其特征在于：步骤(1)中，多源系统仿真模型中，超级电容承担高频功率分量，并叠加电压平衡补偿，采用电流环控制。根据下式计算工况周期内超级电容的充放电电流I_sc：

P_hf＝P_bus×Ts/(Ts+1)

I_sc＝P_hf/U_sc+(U_sc–U_ref)×G

式中，T为滤波系数，P_hf为母线功率高频分量，U_sc、U_ref分别为超级电容端电压与基准电压，G为补偿系数。

3.如权利要求1所述的一种面向电动汽车多源系统的容量配置与控制参数协同优化方法，其特征在于：步骤(1)中，优化配置模型中，储能单元总配置成本C_total计算模型如下：

C_bat＝p_bat×n_{bat_p}×n_{bat_s}

C_sc＝p_sc×n_{sc_p}×n_{sc_s}

C_total＝C_bat×k_bat+C_sc×k_sc+C_conv

式中，C_bat、C_sc分别为动力电池单元、超级电容单元单次配置成本；C_conv为功率变换器成本，与其功率等级相关；k_bat、k_sc分别为电动汽车在使用年限内动力电池、超级电容所需的批数；n_{bat_p}、n_{bat_s}分别为动力电池单体的并联数与串联数；n_{sc_p}、n_{sc_s}分别为超级电容单体的并联数与串联数；p_bat、p_sc分别为动力电池、超级电容单体的单价。