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原文传递基于λ因子的车载混合电源能量管理控制方法

专利名称：	基于λ因子的车载混合电源能量管理控制方法
摘要：	本发明公开了一种基于λ因子的车载混合电源能量管理控制方法，包括：建立蓄电池和超级电容器的模型；建立车载混合电源能量管理控制的目标函数，包括根据蓄电池输出电流分布的不规则性建立的第一目标函数及根据超级电容器在驱动周期内充放电能量建立的第二目标函数；设定超级电容器的电压约束条件及直流母线侧超级电容器的电流约束条件，并根据电压约束条件选择超级电容器的容量；引入λ因子建立拉格朗日函数并建立第三目标函数；实时获取直流母线电流，根据第三目标函数得到蓄电池输出的参考电流，完成车载混合电源能量管理控制，确保蓄电池以恒流的方式工作，控制蓄电池满足电动汽车负载的能量需求、超级电容器提供负载的功率需求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏理工学院
发明人：	王琪;韩晓新;诸一琦;罗印升
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910030523.3
公开号：	CN109878507A
代理机构：	常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	孙永智
分类号：	B60W20/11(2016.01);B;B60;B60W;B60W20
申请人地址：	213001 江苏省常州市中吴大道1801号
主权项：	1.一种基于λ因子的车载混合电源能量管理控制方法，其特征在于，所述混合电源包括用于提供能量的蓄电池及用于提供功率的超级电容器，且所述蓄电池直接与直流母线连接，超级电容器串联一个DC/DC变换器后与蓄电池并联连接；所述车载混合电源能量管理控制方法包括： S10建立蓄电池和超级电容器的模型； S20建立车载混合电源能量管理控制的目标函数，所述目标函数中包括根据蓄电池输出电流分布的不规则性建立的第一目标函数及根据超级电容器在驱动周期内充放电能量建立的第二目标函数； S30设定超级电容器的电压约束条件及直流母线侧超级电容器的电流约束条件，并根据超级电容器的电压约束条件选择超级电容器的容量； S40根据建立的第一目标函数和第二目标函数，引入λ因子建立第三目标函数； S50实时获取直流母线电流，根据直流母线侧超级电容器的电流约束条件求解所述第三目标函数，得到蓄电池输出的参考电流，完成车载混合电源能量管理控制。 2.如权利要求1所述的车载混合电源能量管理控制方法，其特征在于，在步骤S10中：蓄电池等效为开路电压与内阻串联的结构，满足： vb＝voc-Rbib 其中，voc为蓄电池的开路电压，Rb为蓄电池的等效内阻，ib为蓄电池的输出电流；超级电容器等效为理想电容器，且忽略充放电损耗，满足：其中，vsc为超级电容器的电压，isc为超级电容器的输出电流，为直流母线侧超级电容器的电流。 3.如权利要求2所述的车载混合电源能量管理控制方法，其特征在于，在步骤S20中：建立的第一目标函数为：建立的第二目标函数为：其中，T为电动汽车的驱动周期，t为电动汽车在驱动周期内的运行时刻，ib(t)为t时刻蓄电池的输出电流，it(t)为t时刻直流母线的电流。 4.如权利要求1-3任意一项所述的车载混合电源能量管理控制方法，其特征在于，在步骤S30中：超级电容器的电压约束条件为： vsc,min≤vsc(t)≤vsc,max 其中，vsc(t)为t时刻超级电容器的电压，vsc,min为超级电容器电压的最大值，vsc,max为超级电容器电压的最小值；直流母线侧超级电容器的电流约束条件为：其中，为t时刻直流母线侧超级电容器的电流，为直流母线侧超级电容器电流的最大值。 5.如权利要求4所述的车载混合电源能量管理控制方法，其特征在于，在步骤S30中：超级电容器容量最小值Cmin为：超级电容器电压初始值vsc(0)为：其中，voc为蓄电池的开路电压，Rb为蓄电池的等效内阻，ib为蓄电池的输出电流，E[ib(t)]为驱动周期内蓄电池输出电流ib的期望值；为g(t)正值的最大值，为g(t)负值的最大值，为ξ时刻蓄电池输出的参考电流，0≤ξ≤t。 6.如权利要求3或5所述的车载混合电源能量管理控制方法，其特征在于，在步骤S40中，进一步包括： S41根据建立的第一目标函数和第二目标函数，引入λ因子建立拉格朗日函数L： S42根据拉格朗日函数L建立第三目标函数：其中，λ为拉格朗日乘子。 7.如权利要求6所述的车载混合电源能量管理控制方法，其特征在于，在步骤S50中，进一步包括： S51建立蓄电池电流ib(t)关于λ因子的函数ib(λ)： S52根据函数ib(λ)建立关于λ因子的函数G(λ)： S53实时获取直流母线电流it(t)，并根据步骤S52中的函数G(λ)及直流母线侧超级电容器的电流约束条件确定λ因子的解析解λ； S54基于步骤S51中的函数ib(λ)，根据直流母线电流it(t)、解析解λ、蓄电池的开路电压voc及蓄电池的等效内阻Rb得到蓄电池输出的参考电流
所属类别：	发明专利