一种储能供电管理方法技术

技术编号:26926110 阅读:45 留言:0更新日期:2021-01-01 22:54
本发明专利技术涉及一种储能供电管理方法,包括以下步骤:S1、构建列车供电系统模型;S2、根据列车运行需求对供电系统进行容量配置,并分析各个工况下系统内能量流动情况;S3、结合列车运行需求和各种能量源特性等实际情况设计列车储能供电管理方法。本发明专利技术解决了列车不同能量源之间的能量分配问题,针对列车无接触网储能供电系统,采用合理有效的储能供电管理方法可以使牵引系统在满足列车运行要求下,既能充分发挥蓄电池和超级电容的特点,又能提高整车的节能经济性。由于技术的通用性,该发明专利技术内容同样可以用于船舶、车辆等采用储能供电的驱动系统。

【技术实现步骤摘要】
一种储能供电管理方法
本专利技术涉及储能供电管理
,尤其涉及一种列车储能供电管理方法。
技术介绍
随着我国经济的发展,城市化率以及区域城镇化率不断提高,越来越多的人口涌进城市,致使交通出行压力增大,我国现有的城市公共交通系统难以满足人们快速、便捷的公共出行需求。因此,在市场的实际需求和国家城市化建设的战略发展的背景下,以优化城市内部与城市之间的公共交通以及景观优化、绿色节能为目标,发展一种高效、安全、节能的交通供电方式成为提高交通发展质量和实现绿色节能交通的有效途径。储能供电列车作为公共交通一种全新的供电模式,可以实现对现有地铁、轻轨、公交系统有网供电的有效补充,并与之形成生态化和一体化的未来交通供电体系。储能供电具有没有视觉污染、模块化、成组灵活等优势,能够满足城市建设整洁绿色的需求,具有广阔的市场前景。所以,掌握和构建储能供电系统的核心技术和标准规范体系,具有十分重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种列车储能供电管理方法,以克服现有技术的缺陷。为达到以上目的,本专利技术采取的技术方案是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能供电管理方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、构建列车供电系统模型;/nS2、根据列车运行需求对供电系统进行容量配置,并分析各个工况下系统内能量流动情况;/nS3、结合列车运行需求和各种能量源特性设计列车储能供电管理方法。/n

【技术特征摘要】
1.一种储能供电管理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、构建列车供电系统模型;
S2、根据列车运行需求对供电系统进行容量配置,并分析各个工况下系统内能量流动情况;
S3、结合列车运行需求和各种能量源特性设计列车储能供电管理方法。


2.如权利要求1所述的储能供电管理方法,其特征在于:步骤S1的具体步骤为:
S11、建立蓄电池模型:
Vbatt(t)=Vocv_batt(t)-ibatt(t)Ro.batt-Vp(t)






式中,Vbatt(t)、Vocv_batt(t)、ibatt(t)和Vp(t)分别代表蓄电池t时刻的输出电压、开路电压、输出电流和极化电压,Cp、Rp和Ro.batt分别代表蓄电池的极化电容、极化电阻和内阻,SOCbatt(t)和SOCbatt(0)分别是蓄电池t时刻SOC值和初始状态SOC常数值,Q代表的是蓄电池容量;
S12、建立超级电容模型,采用RC简化模型:



VSC(t)=Vocv_sc(t)-iSC(t)Ro.SC



式中,Vocv_sc(t)、VSC(t)和iSC(t)分别代表超级电容t时刻的开路电压、输出电压和输出电流,Vocv_sc(0)代表超级电容的初始电压,C和Ro.SC代表超级电容的电容值和等效内阻,SOCSC(t)和Vocv.max(t)分别是t时刻超级电容SOC值和标称开路电压。


3.如权利要求2所述的储能供电管理方法,其特征在于:步骤S2的具体步骤为:
S21、利用一种简单估算方法,对列车牵引工况和制动工况下的蓄电池和超级电容进行容量配置;当列车处于牵引工况时,优先使用超级电容为列车供电,当超级电容发挥到最大放电能力,电压达到最低阈值时,列车牵引所需的剩余能量由蓄电池提供;当列车处于制动工况时,超级电容以最大充电能力吸收列车的制动能量;
牵引工况下,配置超级电容的容量公式为:



式中,Ns.SC和Np.SC分别代表超级电容单体串联数和并联数,Ebra.max代表超级电容在列车运行全程中吸收的最大能量,Cone代表超级电容单体容值,VSC.max和VSC.min分别代表超级电容单体的电压上限和电压下限,ηDC/DC代表变换器效率,ceil代表取整;
牵引工况下,配置蓄电池的容量公式为:



式中,Ns.batt和Np.batt分别代表蓄电池单体串联数和并联数,Etra.all代表牵引工况下列车的总能量需求,ESC.all代表超级电容的总能量,Qone代表蓄电池单体容量,V1.batt代表蓄电池单体电压,DODbatt代表蓄电池放电深度;
S22、在对列车供电系统进行能量配置后,对列车运行过程中各工况下系统的能量流动情况进行研究;
S23、当列车停站时,由蓄电池放电为列车提供辅助系统所需...

【专利技术属性】
技术研发人员:刁利军吴健袁月王占国张言茹齐洪峰
申请(专利权)人:北京交通大学中车工业研究院有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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