[发明专利]轨道交通用柴电混合动力系统的能量分配方法及装置

权利要求书

1.一种轨道交通用柴电混合动力系统的能量分配方法，其特征在于，所述能量分配方法包括：

根据用于轨道交通的目标柴电混合动力系统的柴油发电机组的动力包能量消耗子模型和储能电池系统的能量消耗子模型，建立该目标柴电混合动力系统的总能量消耗模型；

根据所述总能量消耗模型，建立目标柴电混合动力系统的总能量消耗的动态规划方程；

以及，基于全局动态规划算法对所述动态规划方程进行求解，得到所述目标柴电混合动力系统的柴油发电机组功率分配值和储能电池系统的能量分配值，完成对所述目标柴电混合动力系统中的柴油发电机组及储能电池系统的能量分配；

其中，所述根据用于轨道交通的目标柴电混合动力系统的柴油发电机组的动力包能量消耗子模型和储能电池系统的能量消耗子模型，建立该目标柴电混合动力系统的总能量消耗模型，包括：

根据所述柴油发电机组的万有特性，确定所述柴油发电机组的油耗与效率之间的关系，并建立所述柴油发电机组的动力包能量消耗子模型；

建立所述储能电池系统的能量消耗子模型；

对动力包能量消耗子模型和储能电池系统的能量消耗子模型进行加和处理，得到所述目标柴电混合动力系统的总能量消耗模型；

其中，所述建立所述储能电池系统的能量消耗子模型包括：

分别建立所述储能电池系统中的动力电池功率损耗子模型和直流变换器DC-DC功率损耗子模型；

以及，将所述动力电池功率损耗子模型和所述直流变换器DC-DC功率损耗子模型进行组合，得到所述储能电池系统的能量消耗子模型；

其中，所述对动力包能量消耗子模型和储能电池系统的能量消耗子模型进行加和处理，得到所述目标柴电混合动力系统的总能量消耗模型，包括：

对动力包能量消耗子模型和储能电池系统的能量消耗子模型进行加和处理，确定所述总能量消耗模型中的如公式一所述的目标函数F：

在公式一中，所述P_{DG_loss}为所述动力包能量消耗子模型；P_{bat_loss}为所述动力电池功率损耗子模型；P_{dcdc_loss}为所述直流变换器DC-DC功率损耗子模型；_N为整个工况离散的阶段数；k为离散阶段过程中的第k阶段；L为单阶段过程中功率损耗之和；Δt为单阶段过程中功率损耗所用时间；

以及，确定所述目标函数F的约束条件，得到包括所述目标函数F及其约束条件的所述总能量消耗模型。

2.根据权利要求1所述的能量分配方法，其特征在于，所述根据所述总能量消耗模型，建立目标柴电混合动力系统的总能量消耗的动态规划方程，包括：

将储能电池系统的荷电状态作为动态规划方程中的状态变量x，并将所述柴油发电机组输出功率作为动态规划方程中的控制变量u；

建立如公式二所示的目标柴电混合动力系统的总能量消耗的动态规划方程：

在公式二中，V为所述目标柴电混合动力系统的全局总能量损耗；L(x_i(k),u_j(k))为所述总能量消耗模型F；M为电池SOC从荷电状态最小值SOC_min到荷电状态最大值SOC_max的离散度；i为第k阶段的电池SOC值的坐标；j为第k+1阶段SOC值的坐标。