混合动力公交车中储能装置的容量测算方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混合动力公交车中储能装置的容量测算方法，其包括：获取混合动力公交车在选定公交线路上往返一次或多次时的需求功率P用，再得到平均需求功率P用avg；确定所述混合动力公交车的短期储能装置的储能容量，包括：对需求功率P用进行傅里叶变换，获得需求功率P用与时间周期之间的关系模型，其中纵轴为需求功率数据P用，横轴为时间周期值T＝1/f，f为频率，确定所述混合动力公交车的长期储能装置的储能容量，包括：计算n个供需失配功率PΔi，PΔi＝P用avg‑P用，并将获得的n个PΔi头尾相接，再计算其中任意q个相连数据之和的最大值，求得的最大值即为所述长期储能装置的储能容量。

Capacity calculation method of hybrid bus energy storage device

The invention discloses a hybrid bus energy storage device capacity calculation method, which comprises: acquiring hybrid buses in selected bus lines from the power requirement P one or more times when using, get average power demand by P AVG; the short-term storage of hybrid bus energy storage device the demand for power capacity, including: P with Fourier transform, the relationship between power demand model P and time period, which needs vertical power data P, the horizontal axis is the time period value of T = 1/f, f frequency, determine the long-term storage of hybrid buses to the storage capacity. Including: a mismatch between supply and demand of power calculation of n P I, P P AVG delta I = P, and N P will get a I end, then calculate any Q connected data and the maximum value of the The maximum value is the energy storage capacity of the long term energy storage device.

【技术实现步骤摘要】
混合动力公交车中储能装置的容量测算方法
本专利技术特别涉及一种混合动力公交车中储能装置的容量测算方法，属于混合动力公交车能量管理与控制


技术介绍
单纯采用化石燃料的汽车会造成比较大的环境污染，例如化石燃料汽车是目前受到广泛关注的PM2.5的产生源之一，因此世界各国都正在积极研发、推广纯电动汽车相关技术。但单纯的电动汽车由于受制于电池能量密度较低、充电设施不方便等问题的困扰，技术问题和推广难度都很大。因此，目前比较折中的好办法是采用混合动力汽车作为到达电动汽车的过渡手段。并且政府通过试点各类混合动力公交车，以期待通过示范作用引起大家的重视，并推广相关技术的应用。但是如何确定混合动力公交车中两种动力来源的容量(把动力来源看成是储能装置，即确定储能装置的容量)，目前还没有快速、精确的测算方法出现。一般的油电混合式混合动力公交车，如果选取的电池容量过大，会导致不必要的成本上升、重量增加、耗电量提升；但电池容量过小时，又会导致公交车燃烧过多的化石能源污染空气。因此，找到一种确定混合动力公交车储能装置容量的计算方法，具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种混合动力公交车中储能装置的容量测算方法，以克服现有技术的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例一种混合动力公交车中储能装置的容量测算方法，包括：获取混合动力公交车在选定公交线路上往返一次或多次时于单位时间内的实际负载能量需求值，即需求功率P用，再对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需时间范围内所对应的需求功率求和再取平均值，得到平均需求功率P用avg；确定所述混合动力公交车的短期储能装置的储能容量，包括：对需求功率P用进行傅里叶变换，获得需求功率P用与时间周期之间的关系模型，其中纵轴为需求功率数据P用，横轴为时间周期值T＝1/f，f为频率，对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需时间范围内的不超过一半时间内每个时间周期对应的需求功率进行标幺化处理，获得标幺化处理后的比值Pi，0＜Pi＜1，再将这些标幺化后的需求功率逐个周期进行累加，得到一系列标幺化后需求功率值的累加值∑Pi，建立累加值与时间周期的关系曲线，其中∑Pi对应的是周期大于或等于横轴对应时间周期Ti的需求功率累加值占整个需求功率总量的百分比，再在该关系曲线上选定一个长短期临界百分比k，0.2＜k＜0.4，并确定其对应的周期Tk，且判定小于Tk的周期长度需要所述短期储能装置来缓冲，则确定所述短期储能装置的储能容量为P用avg*Tk；确定所述混合动力公交车的长期储能装置的储能容量，包括：计算n个供需失配功率PΔi，PΔi＝P用avg-P用，并将获得的n个PΔi头尾相接，再计算其中任意q个相连数据之和的最大值，求得的最大值即为所述长期储能装置的储能容量，其中n为正整数，q为大于或等于1而小于或等于n的自然数。与现有技术相比，本专利技术的优点包括：本专利技术所提出的对于混合动力公交车中储能装置容量的测算方法，可以通过记录或获取历史混合动力公交车需求功率数据快速、准确确定其中的短期和长期储能装置的容量，以保证混合动力公交车在连续、可靠行驶的前提下极大降低储能装置及整车的成本。附图说明图1是混合动力公交车系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例1中选定公交线路上混合动力公交车需求功率的历史数据；图3是本专利技术实施例1中对需求功率的历史数据进行傅里叶变换后得到的需求功率-周期的对应关系图；图4是本专利技术实施例1中标幺化后需求功率值的累加值与周期的关系曲线图。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本专利技术实施例一种混合动力公交车中储能装置的容量测算方法，包括：获取混合动力公交车在选定公交线路上往返一次或多次时于单位时间内的实际负载能量需求值，即需求功率P用，再对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需时间范围内所对应的需求功率求和再取平均值，得到平均需求功率P用avg；确定所述混合动力公交车的短期储能装置的储能容量，包括：对需求功率P用进行傅里叶变换，获得需求功率P用与时间周期之间的关系模型，其中纵轴为需求功率数据P用，横轴为时间周期值T＝1/f，f为频率，对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需时间范围内的不超过一半时间内每个时间周期对应的需求功率进行标幺化处理，获得标幺化处理后的比值Pi，0＜Pi＜1，再将这些标幺化后的需求功率逐个周期进行累加，得到一系列标幺化后需求功率值的累加值∑Pi，建立累加值与时间周期的关系曲线，其中∑Pi对应的是周期大于或等于横轴对应时间周期Ti的需求功率累加值占整个需求功率总量的百分比，再在该关系曲线上选定一个长短期临界百分比k，0.2＜k＜0.4，并确定其对应的周期Tk，且判定小于Tk的周期长度需要所述短期储能装置来缓冲，则确定所述短期储能装置的储能容量为P用avg*Tk；确定所述混合动力公交车的长期储能装置的储能容量，包括：计算n个供需失配功率PΔi，PΔi＝P用avg-P用，并将获得的n个PΔi头尾相接，再计算其中任意q个相连数据之和的最大值，求得的最大值即为所述长期储能装置的储能容量，其中n为正整数，q为大于或等于1而小于或等于n的自然数。进一步的，所述的容量测算方法包括：在确定所述短期储能装置储能容量的过程中，对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需的一半时间范围内的每个时间周期对应的需求功率进行标幺化处理。进一步的，所述的容量测算方法包括：在确定所述短期储能装置储能容量的过程中，对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需的一半时间范围内的每个时间周期对应的需求功率进行相加得到需求功率总量，然后将每个周期的需求功率除以这个需求功率总量，得到一系列小数Pi，从而实现了标幺化。更进一步的，所述的容量测算方法包括：在确定所述短期储能装置储能容量的过程中，将这些标幺化后的需求功率从周期大的值开始逐个周期进行累加，得到一系列标幺化后需求功率值的累加值∑Pi，其中，所述周期大的值是频率低、波动小的值。更进一步的，所述的容量测算方法还包括：依据所述长期储能装置的储能容量，计算所述长期储能装置内所需储存的液化燃料的体积，所述液化燃料的体积是通过将所述长期储能装置的储能容量除以液化燃料的单位体积内的能量密度，之后再除以燃烧液化燃料的效率而得到。进一步的，所述的容量测算方法还包括：将所获长期储能装置的储能容量、所获短期储能装置的储能容量分别乘以长期储能容量的裕量系数C1、短期储能装置容量的裕量系数C2，1≤C1≤2，1≤C2≤2。进一步的，C1、C2的取值与额外的影响因素相关，所述的额外影响因素包括电力变换装置的效率、储能装置的安全裕量和安全限值、冬夏天气空调负载增大、上下班高峰驱动功率需求增大中的至少一种。进一步的，所述混合动力公交车的负载能量需求包括车辆前进所需的驱动力能量需求以及车载设备正常安全运行所需的能量需求。进一步的，所述长期储能装置可以为燃料储能装置。进一步的，所述短期储能装置可以为电池或电容储能装置。如下将结合具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力公交车中储能装置的容量测算方法，其特征在于包括：获取混合动力公交车在选定公交线路上往返一次或多次时于单位时间内的实际负载能量需求值，即需求功率P用，再对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需时间范围内所对应的需求功率求和再取平均值，得到平均需求功率P用avg；确定所述混合动力公交车的短期储能装置的储能容量，包括：对需求功率P用进行傅里叶变换，获得需求功率P用与时间周期之间的关系模型，其中纵轴为需求功率数据P用，横轴为时间周期值T＝1/f，f为频率，对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需时间范围内的不超过一半时间内的每个时间周期对应的需求功率进行标幺化处理，获得标幺化处理后的比值Pi，0＜Pi＜1，再将这些标幺化后的需求功率逐个周期进行累加，得到一系列标幺化后需求功率值的累加值∑Pi，建立累加值与时间周期的关系曲线，其中∑Pi对应的是周期大于或等于横轴对应时间周期Ti的需求功率累加值占整个需求功率总量的百分比，再在该关系曲线上选定一个长短期临界百分比k，0.2＜k＜0.4，并确定其对应的周期Tk，且判定小于Tk的周期长度需要所述短期储能装置来缓冲，则确定所述短期储能装置的储能容量为P用avg*Tk；确定所述混合动力公交车的长期储能装置的储能容量，包括：计算n个供需失配功率PΔi，PΔi＝P用avg‑P用，并将获得的n个PΔi头尾相接，再计算其中任意q个相连数据之和的最大值，求得的最大值即为所述长期储能装置的储能容量，其中n为正整数，q为大于或等于1而小于或等于n的自然数。...

【技术特征摘要】
1.一种混合动力公交车中储能装置的容量测算方法，其特征在于包括：获取混合动力公交车在选定公交线路上往返一次或多次时于单位时间内的实际负载能量需求值，即需求功率P用，再对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需时间范围内所对应的需求功率求和再取平均值，得到平均需求功率P用avg；确定所述混合动力公交车的短期储能装置的储能容量，包括：对需求功率P用进行傅里叶变换，获得需求功率P用与时间周期之间的关系模型，其中纵轴为需求功率数据P用，横轴为时间周期值T＝1/f，f为频率，对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需时间范围内的不超过一半时间内的每个时间周期对应的需求功率进行标幺化处理，获得标幺化处理后的比值Pi，0＜Pi＜1，再将这些标幺化后的需求功率逐个周期进行累加，得到一系列标幺化后需求功率值的累加值∑Pi，建立累加值与时间周期的关系曲线，其中∑Pi对应的是周期大于或等于横轴对应时间周期Ti的需求功率累加值占整个需求功率总量的百分比，再在该关系曲线上选定一个长短期临界百分比k，0.2＜k＜0.4，并确定其对应的周期Tk，且判定小于Tk的周期长度需要所述短期储能装置来缓冲，则确定所述短期储能装置的储能容量为P用avg*Tk；确定所述混合动力公交车的长期储能装置的储能容量，包括：计算n个供需失配功率PΔi，PΔi＝P用avg-P用，并将获得的n个PΔi头尾相接，再计算其中任意q个相连数据之和的最大值，求得的最大值即为所述长期储能装置的储能容量，其中n为正整数，q为大于或等于1而小于或等于n的自然数。2.根据权利要求1所述的容量测算方法，其特征在于包括：在确定所述短期储能装置储能容量的过程中，对所述混合动力公交车在所述选定公交线路上往返一次或多次所需的一半时间范围内的每个时间周期对应的需求功率进行标幺化处理。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢闻州，陈海英，刘言伟，许吉强，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32