[发明专利]超级电容和蓄电池组混合储能电梯的能量控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于超级电容和蓄电池组混合储能电梯电机控制装置的能量控制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：对曳引任务中的负载以及转动惯量进行参数辨识，得到负载转矩和转动惯量辨识方法采用开环辨识法、模型参考自适应辨识、滑模辨识或扩展卡尔曼滤波辨识法；

步骤2：以曳引任务中的起始高度h₀、曳引目的楼层高度h₁、当前呼叫楼层高度h₂、电梯控制速度规划函数V^*(t)以及负载转矩和转动惯量作为能量预估模型的输入，计算本次曳引任务电梯运行时的能量走势函数E(t)和下次曳引任务的能量流向E^*；

所述能量预估模型为：

步骤3：对能量走势函数E(t)以时间t积分，得到本次曳引任务中电梯回馈电能/消耗电能的大小E_g，规定E_g＞0表示为电梯回馈电能，即向储能设备储电；E_g＜0表示为电梯消耗电能；

当电梯处于发电状态时，结合步骤2中得出的下次曳引任务的能量流向E^*，规定：E^*＞0为能量从电梯流向储能设备，即电梯发电；E^*＜0为能量从储能设备流向电梯，即电梯耗电：

1)当E^*＞0，即下次曳引任务的能量流向为能量从电梯流向储能设备，则开通超级电容器组充电回路和蓄电池组充电回路，即两种储能元件同时储能；当蓄电池组和超级电容器组充电满容量时，开通泄放电路来耗散多余电能；

2)当E^*＜0，下次曳引任务的能量流向为能量从储能设备流向电梯，则分为以下两种情况：

①回馈电能E_g与超级电容器组当前储存能量E_C之和小于预设缓存电能容量上限E_max，则只开通超级电容器组充电回路；

②回馈电能E_g与超级电容器组当前储存能量E_C之和大于预设缓存电能容量上限E_max，则开通超级电容器组充电回路和蓄电池组充电回路，蓄电池组处于充电状态，将产生能量储存在蓄电池组中；

若超级电容器组和蓄电池组电能充满，电梯依旧在发电状态时，则开启泄放电路，耗散多余能量；

当电梯处于耗电状态时，直流母线电压检测电路对直流母线电压进行检测，在直流母线电压跌落时：优先开通超级电容器组放电回路；当超级电容器组存储电能E_C小于预设缓存电能容量下限E_min，开通蓄电池组放电回路；

所述预设缓存能量上限设定为超级电容器组最大储能容量的95％；

所述预设缓存能量下限E_min设定为超级电容器组额定储能容量的10％；

所述超级电容器组最大储能容量及额定储能容量为铭牌参数；

步骤4：曳引任务完成后，将本次曳引任务完成后的起始高度h_m0、曳引目的楼层高度h_m1、当前呼叫楼层高度h_m2、电梯控制速度规划函数V_m^*(t)以及负载转矩和转动惯量和实测能量走势E_m(t)做为新的一组训练样本，采用神经网络方式调整能量预估模型中的参数；将上述新的一组训练样本及能量预估模型上传至上位机；

所述神经网络有：BP神经网络、径向基神经网络、RBF神经网络；

步骤5：在无曳引任务的空闲时间段，检测超级电容器组和蓄电池组的荷电状态，当超级电容器组存储电能E_C小于预设缓存电能容量中值E_mid时，开通超级电容器组充电回路和蓄电池组放电回路，蓄电池组给超级电容器组充电；当超级电容器组存储电能E_C大于预设缓存电能容量中值E_mid时，开通超级电容器组放电回路和蓄电池组充电回路，超级电容器组给蓄电池充电；使超级电容器组储存电量E_C维持在预设缓存容量中值E_mid。