[发明专利]应用于轨道交通车载混合储能系统的容量配置方法

权利要求书

1.应用于轨道交通车载混合储能系统的容量配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，定义重量权重因子α和充电能量权重因子Q：

将所述重量权重因子α定义为列车的车载混合储能系统中某一种储能元件重量占车载混合储能系统总重量的比重；

将所述充电能量权重因子Q定义为列车的车载混合储能系统中能量型储能元件在列车减速进站充电时的充电深度；

步骤2，以列车的牵引工况信息、重量权重因子α、充电能量权重因子Q、车载混合储能系统中各储能元件的能量密度值、充电功率密度和放电功率密度为输入量，代入如下(a)、(b)和(c)三个条件的每一个中：

(a)车载混合储能系统能量需求的边界条件，

(b)车载混合储能系统充电功率需求的边界条件，

(c)车载混合储能系统放电功率需求的边界条件，

分别输出一个车载混合储能系统总重量的边界值，记录三个车载混合储能系统总重量的边界值中的最大值作为本次重量权重因子α和充电能量权重因子Q分配下实际需要配置的车载混合储能系统总重量；

步骤3，通过优化计算调节重量权重因子α和充电能量权重因子Q的大小制定不同的车载混合储能系统的实际需要配置的车载混合储能系统总重量，经过制图比对，获得最佳容量配置方案；

所述优化计算具体为通过采用更新重量权重因子α和充电能量权重因子Q的步长，并采用枚举寻优数据。

2.如权利要求1所述的应用于轨道交通车载混合储能系统的容量配置方法，其特征在于，步骤2中，所述牵引工况信息包括列车的牵引功率峰值P_T、制动功率峰值P_ch、和全程牵引能耗值E_D。

3.如权利要求2所述的应用于轨道交通车载混合储能系统的容量配置方法，其特征在于，步骤2中，车载混合储能系统能量需求的边界条件为：

为满足列车续航需求，列车每次减速进站车载混合储能系统充电的计划能量值E_char大于或等于每站平均充电能量E_chars。

4.如权利要求3所述的应用于轨道交通车载混合储能系统的容量配置方法，其特征在于，

所述列车每次减速进站车载混合储能系统充电的计划能量值E_char为列车的制动回馈能量和充电站能量之和；

所述每站平均充电能量E_chars为全程牵引能耗值E_D减去车载混合储能系统初始能量值E₀后，除以列车运行全程充电站个数得到的平均到每一站的能量值。

5.如权利要求2所述的应用于轨道交通车载混合储能系统的容量配置方法，其特征在于，步骤2中，车载混合储能系统充电功率需求的边界条件为：

为满足列车充电功率需求，车载混合储能系统中各储能元件的充电功率值大于或等于其进站充电功率。

6.如权利要求5所述的应用于轨道交通车载混合储能系统的容量配置方法，其特征在于，

所述进站充电功率为根据充电能量权重因子Q、制动功率峰值P_ch和车载混合储能系统中储能元件能量密度值计算得到的；

所述充电功率值为根据重量权重因子α、车载混合储能系统的总重量和车载混合储能系统中储能元件充电功率密度计算得到的。

7.如权利要求2所述的应用于轨道交通车载混合储能系统的容量配置方法，其特征在于，步骤2中，车载混合储能系统放电功率需求的边界条件为：

为满足列车放电功率需求，车载混合储能系统放电功率P_dis大于或等于牵引功率峰值P_T。

8.如权利要求7所述的应用于轨道交通车载混合储能系统的容量配置方法，其特征在于，车载混合储能系统放电功率P_dis为车载混合储能系统各储能元件放电功率之和，

车载混合储能系统各储能元件放电功率根据重量权重因子α、车载混合储能系统的总重量和放电功率密度计算。