[发明专利]用于运行混合能量存储器系统的方法

说明书

本发明涉及一种用于通过确定最佳的伴随量（λ*）来确定具有至少一个第一能量存储器（2）和第二能量存储器（3）的混合能量存储器系统（1）的最佳的系统特性的方法和附属的用于控制包括至少一个第一能量存储器（2）和第二能量存储器（3）的混合能量存储器系统（1）的方法。在此，基于属于能量存储器系统（1）的哈密顿函数（H），通过解决优化问题来计算出最佳的伴随量（λ*）。最佳的伴随量为了控制混合能量存储器系统（1）而被提供，由此，在该混合能量存储器系统中可以放弃解决优化问题。

技术领域

本发明涉及一种用于运行混合能量存储器系统的方法。

背景技术

能量需求通过电能存储器供应的技术系统提出对能量存储器的不同的功率要求和能量要求。能量存储器可以例如是一次电池、二次电池、燃料电池或双层电容器。

在燃料电池车辆中，为了在有效的做功范围内运行燃料电池并且为了能够实现回收以及为了能够实现更高的有效功率，经常使用另外的电存储器。因此，为了提高有效功率，不同的能量和功率特性的电池的被动的连结例如是公知的。此外公开了如下系统，在这些系统中，两个电存储器通过DC/DC转换器相互联接，并且因此能够实现不同的电压电平以及更独立的运行。

在此，当这些系统例如使燃料电池和电池或电池和双层电容器相互联接时，这些系统被称为混合能量存储器系统。针对系统使两个二次电池相互联接的特殊情况，该系统也被称为混合电池存储器系统。

具有混合能量存储器系统的当前的系统大多使用简单的控制，其实时执行可以利用很小的费用实现。然而，该控制导致关于在运行时间中的可能的目标，例如关于能效的次优的结果。

因此，如下系统例如是公知的，在这些系统中，两个存储器与DC/DC转换器连接，并且简单的电流调节器用于负载分配。用于应用在插电式混合动力车辆中的混合电池控制系统也是公知的，其利用基于规则的控制件或过滤器来控制。

针对混合动力车辆已经介绍了如下手段，其在使用优化法的情况下为了最小化在行驶期间车辆中的燃料消耗。这些手段基于庞特里亚金最小值原理，并且在使用在车辆中的情况下现在经常通过简化和假设推导出所谓的等效消耗最小策略（ECMS）。

此外公开了如下手段，其也基于庞特里亚金最小值原理导致控制车辆的混合能量存储器系统，其由燃料电池和双层电容器组构成。该策略最小化氢消耗并且双层电容器充电状态在限定的范围内保持。

在DE 102013014667A1中公开了针对混合动力车辆的控制。描述了内燃机和电机的联接，其中电机由电池供电。在此与庞特里亚金最小值原理有关。

发明内容

根据本发明的用于通过确定最佳的伴随量来确定具有至少一个第一能量存储器和第二能量存储器的混合能量存储器系统的最佳的系统特性的方法，所述方法包括：在多个过程中实施第一迭代循环，其中可能的伴随量（Adjungierte）分别属于连续的过程，其中在第一迭代循环的每个过程中实施第二迭代循环。第二迭代循环包括：分别确定针对预定的时间段的连续的时间点的最佳控制参量，其中最佳控制参量是通过其描述由第二能量存储器容纳的或输出的能量的参量并且基于哈密顿函数的最小值确定，其中哈密顿函数属于能量存储器系统并且依赖于建模的系统参数、可能的伴随量和第二能量存储器的存储器状态，其中建模的系统参数是混合能量存储器系统的待优化的参数并且根据预定的功率曲线确定，该功率曲线由能量存储器系统在预定的时间段内执行；并且当由第二能量存储器容纳的或输出的能量在预定的时间段内根据分别最佳的控制参量来操控时计算第二能量存储器的存储器最终状态，第二能量存储器在预定的时间段后具有该存储器最终状态。该方法此外包括：探测：第二能量存储器的借助第二迭代循环计算的存储器最终状态是否位于预定的区间内，并且提供最佳的伴随量，最佳的伴随量相应于第一迭代循环的过程的可能的伴随量，针对该过程已经探测到存储器最终状态位于预定的区间内。