[发明专利]一种用于电动汽车混合动力系统的分散式能量管理方法

摘要

本发明公开了一种用于电动汽车混合动力系统的分散式能量管理方法，包括步骤：1)搭建电动汽车混合动力系统；2)分别为电动汽车混合动力系统的主供电单元和辅助储能单元设计外环控制，控制脉动负载功率动态优化分配；3)为电动汽车混合动力系统的主供电单元和辅助储能单元设计内环控制，其又包括以下步骤：i)建立电动汽车混合动力系统的数学模型；ii)设计内环控制的控制目标；iii)设计控制器，通过控制器控制主供电单元的变换器和辅助储能单元的变换器的输入电流精确跟踪期望的电流基准。本发明实现了脉动负载功率在不同供电单元间的动态优化分配，及制动能量的回收，保证了电动汽车混合动力系统在行驶过程中的全局稳定性。

主权项

1.一种用于电动汽车混合动力系统的分散式能量管理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)搭建电动汽车混合动力系统，其又包括以下步骤：i)根据电动汽车的负载特性，为电动汽车混合动力系统选取主供电单元和辅助储能单元；ii)将主供电单元及其变换器与辅助储能单元及其变换器的输出端并联构成直流母线；iii)将电动汽车的负载通过相应的变换器或逆变器接在直流母线上；2)分别为电动汽车混合动力系统的主供电单元和辅助储能单元设计外环控制，控制脉动负载功率动态优化分配，其又包括以下步骤：i)分别设计电动汽车混合动力系统主供电单元的变换器和辅助储能单元的变换器的输入电流基准为：式中，V_nom为直流母线的标称电压；V_ref为辅助储能单元变换器的输出电压基准；i₁^*和i₂^*分别为主供电单元的变换器和辅助储能单元的变换器的输入电流基准；i₁^*(0)为主供电单元的变换器的输入电流基准的初始值；v₁和v₂分别为主供电单元的变换器和辅助储能单元的变换器的输入电压；v_o1和v_o2分别为主供电单元的变换器和辅助储能单元的变换器的输出电压；m和n分别为主供电单元的变换器和辅助储能单元的变换器的下垂系数，且m>0，n>0；ii)设计辅助储能单元变换器的输出电压基准为：式中，ΔV为辅助储能单元的变换器的基准电压增量；SOC为辅助储能单元的荷电状态；SOC_min和SOC_max分别为辅助储能单元荷电状态的下限和上限。3)为电动汽车混合动力系统的主供电单元和辅助储能单元设计内环控制，其又包括以下步骤：i)建立电动汽车混合动力系统的数学模型；ii)将电动汽车混合动力系统主供电单元和辅助储能单元已确立的输入电流基准作为设计内环控制的控制目标；iii)设计控制器，通过控制器控制主供电单元的变换器和辅助储能单元的变换器的输入电流i₁和i₂精确跟踪期望的电流基准i₁^*和i₂^*。