[发明专利]电动农机复合电源能量优化管理方法及装置

说明书

本发明提供一种电动农机复合电源能量优化管理方法及装置，方法包括：生成染色体种群；对染色体种群中的各染色体分别进行解码，得到对应各染色体的模糊控制参数；根据模糊控制参数，并基于多种预设测试工况和整车控制模型，得到各预设测试工况对应的各染色体的适应度；判断各预设测试工况对应的染色体种群是否收敛，并基于收敛，选择适应度最高的染色体对应的模糊控制参数，对电动农机进行能量管理。本发明基于改进遗传算法，在不同的电动农机工况下迭代优化模糊控制规则，再使用优化后的模糊控制策略对电动农机进行能量管理，从而降低模糊控制策略对先验经验的依赖性，可以在不同的工况下迅速匹配最优的模糊控制参数。

技术领域

本发明涉及电动农机技术领域，尤其涉及一种电动农机复合电源能量优化管理方法及装置。

背景技术

随着化石燃料的过度使用，资源短缺问题越来越严重，长期以来，农业机械多采用内燃机提供动力，而传统的燃油动力农业机械在消耗大量石油资源的同时，也带来了大量的碳排放和环境污染，而电动农业机械具有结构简洁、控制灵活、低尾气排放、工作噪音小、低碳环保、和维护成本低等特点，节省农业作业费用消耗，是绿色环保的农业机械。

现阶段，电动农用机械在技术上也存在一些难题急需解决，主要包括能量管理技术、电机及其控制技术、变速箱及其控制技术、模型虚拟仿真技术等，在现有条件下，已研发制造的蓄电池的比功率和比能量难以满足电动农用机械的实际作业要求，因此在有限的动力下，通过制定有效的电动拖拉机电源的能量管理策略，从而降低电动农机的能耗、提高电动农机的续航能力具有重要意义。

目前，电动农用机械的动力来源基本来自于配备的蓄电池，不同于电动汽车，电动农机除了具有跟电动汽车输运的相同功能外，还必须承担多变复杂的作业运行工况，因此，电源系统在作业工况发生变换时会切换运行模式，此时电机输出转矩可能会发生突变，从而导致蓄电池瞬时峰值大电流的产生，使得电池的使用寿命会随大电流放电次数的增加而减少。

发明内容

本发明提供一种电动农机复合电源能量优化管理方法及装置，用以解决现有技术中电源系统的瞬时峰值大电流以致电池寿命较差的缺陷，提高电池的循环使用寿命，实现非线性控制，具有优良的适应性和容错性。

本发明提供一种电动农机复合电源能量优化管理方法，包括：生成染色体种群，所述染色体种群包括多个染色体，所述染色体是对所述染色体种群中单个个体进行编码后的编码串；对染色体种群中的各染色体分别进行解码，得到对应各所述染色体的模糊控制参数；根据所述模糊控制参数，并基于多种预设测试工况和整车控制模型，得到各预设测试工况对应的各染色体的适应度；判断各所述预设测试工况对应的所述染色体种群是否收敛，并基于收敛，选择所述适应度最高的染色体对应的模糊控制参数作为最优模糊控制参数；根据各预设测试工况及其对应的最优模糊控制参数，对电动农机进行能量管理。

根据本发明提供的一种电动农机复合电源能量优化管理方法，所述得到各预设测试工况对应的各染色体的适应度，包括：将各所述染色体对应的模糊控制参数输入至整车控制模型中，并基于预设测试工况，运行所述整车控制模型；根据运行的整车控制模型，获取蓄电池的SOC和最大峰值电流；根据所述蓄电池的SOC和最大峰值电流，得到各染色体对应的适应度。

根据本发明提供的一种电动农机复合电源能量优化管理方法，在判断各所述预设测试工况对应的所述染色体种群是否收敛之后，还包括：基于未收敛，对所述染色体种群进行更新；对所述更新后的染色体种群进行解码，得到对应所述更新后的染色体种群中各染色体的更新模糊控制参数；根据所述更新模糊控制参数，并基于多种预设测试工况和整车控制模型，重新获取各预设测试工况对应的更新后的染色体种群中各染色体的适应度；重新判断所述更新后的染色体种群是否收敛，并基于收敛，重新选择更新后的染色体种群中适应度最高的染色体对应的更新模糊控制参数作为最优模糊控制参数；重新根据各所述预设测试工况及其对应重新选择的最优模糊控制参数，对电动农机进行能量管理。