一种混合动力系统轨道电动车的能量控制方法技术方案

一种混合动力系统轨道电动车的能量控制方法，该电动车包括电池单元（1）、超级电容单元（2）、变流器、电机以及主控器，电池单元（1）包括电池组、逆变器以及其相应的电池管理系统，超级电容单元（2）包括超级电容组、逆变器以及其相应的超级电容管理系统，电池单元（1）和超级电容单元（2）并联接入一个总的逆变器，逆变器与电机连接，电池单元（1）、超级电容单元（2）以及逆变器通过主控器控制；其特征在于，其控制方法包括以下步骤：（1）启动系统，轨道车辆系统初始化；（2）车辆控制器调取启动时刻历史数据中启动功率的大小，根据该启动功率大小控制对应功率变流器启动车辆，并存储相应功率计速度信息；（3）车辆启动后继续行驶，控制器实时采集时刻车辆的速度、时刻车辆的速度以及t时刻和时刻的输出功率Pt、Pt?Δt,根据功率与速度及阻力系数的关系P=V，得出时刻和时刻的阻力系数t、t?Δt，,由此得出时刻和时刻之间阻力系数平均值；（4）控制器通过车辆上的GPS模块获取车辆当前位置，获取时刻与时刻之间车辆所处位置水平高度变化，根据公式，得出车辆当前所需功率P的大小,其中M为车重，g为重力加速度；（5）根据步骤（4）中获得的车辆运行所需功率的，控制器调整电池单元以及超级电容单元的输出功率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，包括电池单元、超级电容单元、变流器、电机以及主控器，电池单元和超级电容单元并联接入一个总的逆变器，逆变器与电机连接，电池单元、超级电容单元以及逆变器通过主控器控制，主控器根据系统实时反馈的信息，计算出相应时刻车辆运行所需的实时功率P，调整电池单元以及超级电容单元的输出功率的分配因子。本专利技术充分利用超级电容器的功率密度大，充放电电流大以及循环次数多的特性和电池单元的能量密度大的特点，利用超级电容器来平滑电池单元工作电流曲线，降低对电池单元的冲击和发热以及车辆变换器等相关器件的冲击；同时减少电池单元的循环次数，提升电池单元的使用寿命，降低轨道车辆的运行成本。【专利说明】
本专利技术涉及一种电动车控制技术，特别是。
技术介绍
对于混合动力汽车来说，能量控制方法是其关键技术之一，合理的控制方法和控制逻辑不但可以优化能量配置，而且能够在很大程度上改善混合动力汽车的性能。对混合动力汽车进行能量控制的主要目的是确定发动机和电池的工作模式，并合理地在两者之间分配功率，使发动机工作在最佳效率区。目前轨道机车的动力源主要是内燃机、电力机车为主，蓄电池组和超级电容器组成的混合能源为动力的机车还处于研究阶段，处于研究阶段的蓄电池和超级电容器轨道机车能量控制主要是变流器根据车辆工况需要调节功率输出。轨道车辆启动和制动过程中过大的脉冲电流对高压器件造成严重冲击，对有蓄电池组构成的动力系统中的蓄电池组寿命造成严重影响，减少蓄电池组的使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是一种减少电池单元循环次数，提高动力系统性能的混合动力系统轨道电动车的能量控制方法 为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下方案实现: ，该电动车包括电池单元、超级电容单元、变流器、电机以及主控器，电池单元包括电池组、逆变器以及其相应的电池管理系统，超级电容单元包括超级电容组、逆变器以及其相应的超级电容管理系统，电池单元和超级电容单元并联接入一个总的逆变器，逆变器与电机连接，电池单元、超级电容单元以及逆变器通过主控器控制；其控制方法包括以下步骤: (1)启动系统，轨道车辆系统初始化； (2)车辆控制器调取启动时刻历史数据中启动功率的大小，根据该启动功率大小控制对应功率变流器启动车辆，并存储相应功率计速度信息； (3)车辆启动后继续行驶，控制器实时采隼jr时刻车辆的速度J:、Zf—』时刻车辆的速度〖以及t时刻和ft—y时刻的输出功率Pt、Pt_,t，根据功率与速度及阻力系数的关系P= ξ V，得出f时刻和ft`.....」时刻的阻力系数f t、ξ t_,t，，由此得时刻和.....时刻之间阻力系数平均值4 ； (4)控制器通过车辆上的GPS模块获取车辆当前位置，获取；时刻与/f...』时刻之间车辆所处位置水平高度变化J1 ,根据公式【权利要求】1.，该电动车包括电池单元(I)、超级电容单元(2)、变流器、电机以及主控器，电池单元(I)包括电池组、逆变器以及其相应的电池管理系统，超级电容单元(2)包括超级电容组、逆变器以及其相应的超级电容管理系统，电池单元(I)和超级电容单元(2 )并联接入一个总的逆变器，逆变器与电机连接，电池单元(I)、超级电容单元(2)以及逆变器通过主控器控制；其特征在于，其控制方法包括以下步骤: (1)启动系统，轨道车辆系统初始化； (2)车辆控制器调取启动时刻历史数据中启动功率的大小，根据该启动功率大小控制对应功率变流器启动车辆，并存储相应功率计速度信息； (3)车辆启动后继续行驶，控制器实时采集言时刻车辆的速度?:、tt—:t时刻车辆的速度r 以及t时刻和it.....j时刻的输出功率pt、pt_,t，根据功率与速度及阻力系数的关系P= f V,得出f时刻和/f.....时刻的阻力系数# t、# t_,t，，由此得出,时刻和Zf.....Zj:时刻之间阻力系数平均值I； (4)控制器通过车辆上的GPS模块获取车辆当前位置,获取纟时刻与tt......j时刻之间车辆所处位置水平高度变化，根据公式<img/ >，得出 车辆当前所需功率P的大小，其中M为车重，g为重力加速度； (5)根据步骤(4)中获得的车辆运行所需功率的P,控制器调整电池单元以及超级电容单兀的输出功率。2.根据权利要求1所述的合动力系统轨道电动车的能量控制方法，其特征在于，在(5)步骤中，控制器根据P = all + βΡχ调整电池单元以及超级电容单元的输出功率，其中a、Zy分别为电池单元和超级电容单元功率分配因子，由控制器根据电池单元及超级电容单元状态而定，Pb和ps。分别为电池单元和超级电容单元的输出功率。【文档编号】B60L3/00GK103723050SQ201310707247【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日 【专利技术者】刘飞, 文锋, 阮旭松, 张维戈, 李少林 申请人:惠州市亿能电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力系统轨道电动车的能量控制方法，该电动车包括电池单元（1）、超级电容单元（2）、变流器、电机以及主控器，电池单元（1）包括电池组、逆变器以及其相应的电池管理系统，超级电容单元（2）包括超级电容组、逆变器以及其相应的超级电容管理系统，电池单元（1）和超级电容单元（2）并联接入一个总的逆变器，逆变器与电机连接，电池单元（1）、超级电容单元（2）以及逆变器通过主控器控制；其特征在于，其控制方法包括以下步骤：（1）启动系统，轨道车辆系统初始化；（2）车辆控制器调取启动时刻历史数据中启动功率的大小，根据该启动功率大小控制对应功率变流器启动车辆，并存储相应功率计速度信息；（3）车辆启动后继续行驶，控制器实时采集时刻车辆的速度、时刻车辆的速度以及t时刻和时刻的输出功率Pt、Pt?Δt,根据功率与速度及阻力系数的关系P=V，得出时刻和时刻的阻力系数t、t?Δt，,由此得出时刻和时刻之间阻力系数平均值；（4）控制器通过车辆上的GPS模块获取车辆当前位置，获取时刻与时刻之间车辆所处位置水平高度变化，根据公式，得出车辆当前所需功率P的大小,其中M为车重，g为重力加速度；（5）根据步骤（4）中获得的车辆运行所需功率的，控制器调整电池单元以及超级电容单元的输出功率。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，文锋，阮旭松，张维戈，李少林，
申请(专利权)人：惠州市亿能电子有限公司，
类型：发明
国别省市：