混合动力的能量管理方法技术

本发明专利技术提供一种混合动力的能量管理方法

【技术实现步骤摘要】
混合动力的能量管理方法、装置、计算机设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及能量管理
，具体涉及一种混合动力的能量管理方法
、
装置
、
计算机设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]为有效地治理污染，保护环境，世界上许多国家都提出了“低碳经济”、“绿色造船”的理念，因此，油电混合动力推进系统应运而生，油电混合动力系统能够在较短的时间里，满足船舶在不同工况下的行驶速度和推进速度的需求，弥补以柴油发电机为核心的传统推进方式中燃油效率低
、
噪声和排放中的污染物增加的不足
。
而混合动力系统属于多动力源系统，多动力源的耦合增加了船舶混合动力系统的复杂性，直流系统能量供需不平衡会引起母线电压的波动，因此需要对接入直流系统中的能量源进行功率控制，从而保持母线电压稳定，提高供电质量
。
[0003]能量管理系统
(Energy Management System
，
EMS)
是混合动力船舶能够面对复杂频繁突变的工况，保持稳定运行的核心
。
然而当前的能量管理系统所执行的能量管理策略通常只能实现不同需求功率下的简单功率分配，比如在需求功率较小时，仅由发电系统输出功率等
。
当前方式未考虑不同动力源在不同功率频率下的性能表现，从而导致整个混合动力的性能较差
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供一种混合动力的能量管理方法
、
装置
、
计算机设备及存储介质
。
[0005]第一方面，在一个实施例中，本专利技术提供一种混合动力的能量管理方法，混合动力的能量管理方法用于对混合动力进行能量管理，混合动力用于给负载系统提供能量，混合动力包括发电系统和储能系统；混合动力的能量管理方法包括：
[0006]获取负载系统的需求功率；
[0007]通过傅里叶变换对需求功率进行频率分解，得到发电系统对应的发电系统参考功率和储能系统对应的储能系统参考功率；储能系统参考功率的功率频率大于发电系统参考功率的功率频率；
[0008]根据需求功率和储能系统的荷电状态，得到调整功率；
[0009]根据调整功率，分别对储能系统参考功率和发电系统参考功率进行调整，得到储能系统对应的储能系统目标功率和发电系统对应的发电系统目标功率
。
[0010]在一个实施例中，根据需求功率和储能系统的荷电状态，得到调整功率，包括：
[0011]确定需求功率对应的需求功率模糊值和荷电状态对应的荷电状态模糊值；
[0012]获取预设模糊逻辑规则；
[0013]将需求功率模糊值和荷电状态模糊值代入预设模糊逻辑规则中，得到预设模糊逻辑规则中同时与需求功率模糊值和荷电状态模糊值对应的调整功率模糊值；
[0014]确定调整功率模糊值对应的调整功率
。
[0015]在一个实施例中，确定需求功率对应的需求功率模糊值和荷电状态对应的荷电状态模糊值，包括：
[0016]获取需求功率对应的需求功率模糊隶属函数和荷电状态对应的荷电状态模糊隶属函数；
[0017]将需求功率代入需求功率模糊隶属函数，得到需求功率对应的需求功率模糊值；
[0018]将荷电状态代入荷电状态模糊隶属函数，得到荷电状态对应的荷电状态模糊值；
[0019]确定调整功率模糊值对应的调整功率，包括：
[0020]获取调整功率对应的调整功率模糊隶属函数；
[0021]将调整功率模糊值代入调整功率模糊隶属函数，得到调整功率模糊值对应的调整功率
。
[0022]在一个实施例中，需求功率越小
、
荷电状态越小，则调整功率越小；需求功率越大
、
荷电状态越大，则调整功率越大；
[0023]根据调整功率，分别对储能系统参考功率和发电系统参考功率进行调整，得到储能系统对应的储能系统目标功率和发电系统对应的发电系统目标功率，包括：
[0024]将储能系统参考功率和调整功率之和作为储能系统目标功率；
[0025]将发电系统参考功率和调整功率之差作为发电系统目标功率
。
[0026]在一个实施例中，发电系统包括柴油发电机，储能系统包括锂电池和超级电容；发电系统参考功率包括柴油发电机参考功率，储能系统参考功率包括锂电池参考功率和超级电容参考功率；超级电容参考功率的功率频率大于锂电池参考功率的功率频率，锂电池参考功率的功率频率大于柴油发电机参考功率的功率频率；调整功率包括锂电池调整功率和超级电容调整功率；根据调整功率，分别对储能系统参考功率和发电系统参考功率进行调整，得到储能系统对应的储能系统目标功率和发电系统对应的发电系统目标功率，包括：
[0027]根据锂电池调整功率，对锂电池参考功率进行调整，得到锂电池对应的锂电池目标功率；
[0028]根据超级电容调整功率，对超级电容参考功率进行调整，得到超级电容对应的超级电容目标功率；储能系统目标功率包括锂电池目标功率和超级电容目标功率；
[0029]根据锂电池调整功率和超级电容调整功率，对柴油发电机参考功率进行调整，得到柴油发电机对应的柴油发电机目标功率；发电系统目标功率包括柴油发电机目标功率
。
[0030]在一个实施例中，通过傅里叶变换对需求功率进行频率分解，得到发电系统对应的发电系统参考功率和储能系统对应的储能系统参考功率，包括：
[0031]对需求功率进行傅里叶正变换，将需求功率从时域转换至频域，得到需求功率的多个频率；
[0032]根据预设频率，将需求功率的多个频率划分为第一频率范围和第二频率范围，第二频率范围大于预设频率，第一频率范围小于预设频率；
[0033]对第一频率范围的频域信号进行傅里叶反变换，得到发电系统参考功率；
[0034]对第二频率范围的频域信号进行傅里叶反变换，得到储能系统参考功率
。
[0035]在一个实施例中，在根据调整功率，分别对储能系统参考功率和发电系统参考功率进行调整，得到储能系统对应的储能系统目标功率和发电系统对应的发电系统目标功率
的步骤之后，混合动力的能量管理方法还包括：
[0036]根据储能系统目标功率，控制储能系统的输出功率；
[0037]根据发电系统目标功率，控制发电系统的输出功率
。
[0038]第二方面，在一个实施例中，本专利技术提供一种混合动力的能量管理装置，混合动力的能量管理装置用于对混合动力进行能量管理，混合动力用于给负载系统提供能量，混合动力包括发电系统和储能系统；混合动力的能量管理装置包括：
[0039]功率获取模块，用于获取负载系统的需求功率；
[0040]功率分解模块，用于通过傅里叶变换对需求功率进行频率分解，得到发电系统对应的发电系统参考功率和储能系统对应的储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种混合动力的能量管理方法，其特征在于，所述混合动力的能量管理方法用于对混合动力进行能量管理，所述混合动力用于给负载系统提供能量，所述混合动力包括发电系统和储能系统；所述混合动力的能量管理方法包括：获取所述负载系统的需求功率；通过傅里叶变换对所述需求功率进行频率分解，得到所述发电系统对应的发电系统参考功率和所述储能系统对应的储能系统参考功率；所述储能系统参考功率的功率频率大于所述发电系统参考功率的功率频率；根据所述需求功率和所述储能系统的荷电状态，得到调整功率；根据所述调整功率，分别对所述储能系统参考功率和发电系统参考功率进行调整，得到所述储能系统对应的储能系统目标功率和所述发电系统对应的发电系统目标功率
。2.
根据权利要求1所述的混合动力的能量管理方法，其特征在于，所述根据所述需求功率和所述储能系统的荷电状态，得到调整功率，包括：确定所述需求功率对应的需求功率模糊值和所述荷电状态对应的荷电状态模糊值；获取预设模糊逻辑规则；将所述需求功率模糊值和所述荷电状态模糊值代入所述预设模糊逻辑规则中，得到所述预设模糊逻辑规则中同时与所述需求功率模糊值和所述荷电状态模糊值对应的调整功率模糊值；确定所述调整功率模糊值对应的所述调整功率
。3.
根据权利要求2所述的混合动力的能量管理方法，其特征在于，所述确定所述需求功率对应的需求功率模糊值和所述荷电状态对应的荷电状态模糊值，包括：获取所述需求功率对应的需求功率模糊隶属函数和所述荷电状态对应的荷电状态模糊隶属函数；将所述需求功率代入所述需求功率模糊隶属函数，得到所述需求功率对应的所述需求功率模糊值；将所述荷电状态代入所述荷电状态模糊隶属函数，得到所述荷电状态对应的所述荷电状态模糊值；所述确定所述调整功率模糊值对应的所述调整功率，包括：获取所述调整功率对应的调整功率模糊隶属函数；将所述调整功率模糊值代入所述调整功率模糊隶属函数，得到所述调整功率模糊值对应的所述调整功率
。4.
根据权利要求1至3任一项所述的能量管理方法，其特征在于，所述需求功率越小
、
所述荷电状态越小，则所述调整功率越小；所述需求功率越大
、
所述荷电状态越大，则所述调整功率越大；所述根据所述调整功率，分别对所述储能系统参考功率和发电系统参考功率进行调整，得到所述储能系统对应的储能系统目标功率和所述发电系统对应的发电系统目标功率，包括：将所述储能系统参考功率和所述调整功率之和作为所述储能系统目标功率；将所述发电系统参考功率和所述调整功率之差作为所述发电系统目标功率
。5.
根据权利要求1所述的混合动力的能量管理方法，其特征在于，所述发电系统包括柴
油发电机，所述储能系统包括锂电池和超级电容；所述发电系统参考功率包括柴油发电机参考功率，所述储能系统参考功率包括锂电池参考功率和超级电容参考功率；所述超级电容参考功率的功率频率大于所述锂电池参考功率的功率频率，所述锂电池参考功率的功率频率大于所述柴油发电机参考功率的功率频率；所述调整功率包括锂电池调整功率和超级电容调整功率；所述根据所述调整功率，分...

【专利技术属性】
技术研发人员：程鹏，秦林，徐智禹，李昊，肖培轩，任艺格，夏宝龙，张洪恩，张传敏，朴帅，
申请(专利权)人：嘉庚创新实验室，
类型：发明
国别省市：