一种车载双电池复合储能系统及其参数优化设计方法技术方案

本发明专利技术车载双电池复合储能系统的参数优化设计方法中车载双电池复合储能系统包括磷酸铁锂电池组、钛酸锂电池组、双向DC‑DC转换器、DC‑DC控制器、逆变器和电机，SOC

【技术实现步骤摘要】
一种车载双电池复合储能系统及其参数优化设计方法
：本专利技术涉及一种车载双电池复合储能系统及其参数优化设计方法，其属于新能源汽车的车载复合储能系统领域。
技术介绍
：电动汽车的经济性问题是制约其推广和快速发展的核心问题，电动汽车的开发成本、续航里程以及动力性能等众多硬性指标无一不与其经济性息息相关。储能系统是电动汽车发展的关键性要素，储能系统的性能直接影响到电动汽车的续航能力，也是解决电动汽车经济性问题的突破口，因此面向电动汽车的复合电源系统应运而生。车载双电池复合储能系统是复合电源系统的一种类型，指由两种不同的电池系统所组成的面向新能源汽车的储能系统，用来弥补单一电池系统的不足。车载双电池复合储能系统的参数设计是其技术研究的重要环节，其难点在于两种不同电池的总容量与容量配比差异，会直接关系到整个复合储能系统的生产成本、使用寿命和输出效率，进而影响该技术在新能源汽车领域的应用和推广。目前，关于车载双电池复合储能系统的参数设计方法相对匮乏，一方面多局限于单一设计目标，未能从全局出发兼顾综合性能，另一方面参数设计的依据和边界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载双电池复合储能系统的参数优化设计方法，其特征在于：步骤如下：/n步骤1、根据电动汽车性能需求优先级从系统总成本、使用寿命、总质量、总体积和续航里程的性能目标中选择系统总成本和使用寿命作为优化目标，其余性能目标作为优化约束，基于系统总成本计算公式和容量衰退模型，建立参数优化数学模型，并以系统参数表征参数优化数学模型中目标函数和约束；/n步骤2、车载双电池复合储能系统的参数优化设计需考虑容量约束、质量约束以及端电压约束，对系统参数集G

【技术特征摘要】
1.一种车载双电池复合储能系统的参数优化设计方法，其特征在于：步骤如下：
步骤1、根据电动汽车性能需求优先级从系统总成本、使用寿命、总质量、总体积和续航里程的性能目标中选择系统总成本和使用寿命作为优化目标，其余性能目标作为优化约束，基于系统总成本计算公式和容量衰退模型，建立参数优化数学模型，并以系统参数表征参数优化数学模型中目标函数和约束；
步骤2、车载双电池复合储能系统的参数优化设计需考虑容量约束、质量约束以及端电压约束，对系统参数集GHBS＝{Ns1,Ns2,Np1,Np2}中每一个参数的取值范围进行确定，即确定Ns1、Ns2、Np1和Np2的上下限值；
步骤3，根据电池组效率确定磷酸铁锂电池单体数目Ns1·Np1，具体方法如下：
引用磷酸铁锂电池组效率计算公式如下，



式中：ηLFP为磷酸铁锂电池组效率，RLFP_cell为磷酸铁锂电池单体等效内阻，PLFP为磷酸铁锂电池功率，VLFP_cell为磷酸铁锂电池单体电压。为确保电池组效率始终高于某期望值，可以推算磷酸铁锂电池单体数目(Ns1×Ns2)下限值，进而推算磷酸铁锂电池组储能下限值；
步骤4、根据峰值电流倍率确定钛酸锂电池并联数目Np2；
步骤5、根据实际工况平均驱动需求功率确定钛酸锂电池单体数目Ns2·Np2；
步骤6、基于步骤2到步骤5所确定的参数边界，筛选出符合条件的参数集，通过优化流程进一步筛选，得到的参数集代回参数优化数学模型，以系统总成本为横轴、系统容量衰退为纵轴绘制优化结果图，确定最终的优化参数集。


2.如权利要求1所述的车载双电池复合储能系统的参数优化设计方法，其特征在于：步骤1中建立参数优化数学模型如下：
min{CostHBS,Qloss_LFP}
s.t.EHBS≥Ereq
mHBS≤0.4mv
Ns1VLFP_cell≈Ns2VLTO_cell≈Vlevel
式中：CostHBS为系统总成本(千元)；Qloss_LFP为系统中磷酸铁锂电池容量衰退(％)；EHBS为系统总储能(kW·h)；Ereq为满足电动汽车续航里程所需电池能量(kW·h)；VLFP_cell和VLTO_cell分别为磷酸铁锂电池和钛酸锂电池单体电压(V)；Vlevel为驱动电机电压等级(V)；
其中CostHBS、Ereq和mHBS与系统参数直接相关，计算公式如下，

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【专利技术属性】
技术研发人员：李广民，孙健，张雁泽，朱侗，胡梦然，
申请(专利权)人：开沃新能源汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32