[发明专利]一种内燃发电机组加超级电容的混合动力列车能量管理策略的优化方法及系统

权利要求书

1.一种混合动力列车能量管理策略的优化方法，其特征在于，包括以下三个步骤：

步骤一，按照功率需求模式与功率分配方法，将线路划分为若干个子区段并进行能量估算和分析。

步骤二，根据所述全局优化算法，得到超级电容能量状态(SOE)相对于里程的参考值。

步骤三，能量管理系统(EMS)根据优化结果，确定功率分配方法及混合动力系统中各储能部件的具体分配参考值。

所述功率需求模式包括：低功率模式：0≤P_D≤P_GOM；高功率模式：P_D＞P_GOM；车站模式：停车充电，P_D＝0；负功率模式：P_D＜0。

其中，P_D为列车需求功率；P_GOM为内燃发电机组最大输出功率。

2.根据权利要求1所述的混合动力列车能量管理策略的优化方法，其特征在于，所述低功率模式下，对应功率分配方法包括：M_L1，令列车需求功率完全由内燃发电机组提供，超级电容不放电P_G^*＝P_D，P_C^*＝0；M_L2，令列车需求功率完全由超级电容提供，内燃发电机组不放电P_G^*＝0，P_C^*＝P_D；M_L3，列车的需求功率由内燃发电机组提供，同时内燃发电机组为超级电容充电P_G^*＝P_GOM，P_C^*＝P_D-P_GOM。

其中，P_G^*为内燃发电机组输出功率期望；P_C^*为超级电容输出功率期望。

3.根据权利要求1所述的混合动力列车能量管理策略的优化方法，其特征在于，所述高功率模式下，对应功率分配方法为：M_H1，列车的需求功率由内燃发电机组和超级电容一起提供P_D＝P_G^*+P_C^*。

其中，P_GIM为内燃发电机组最大输入功率；P_CIM为超级电容最大输入功率。

4.根据权利要求1所述的混合动力列车能量管理策略的优化方法，其特征在于，所述车站模式下，对应功率分配方法为：列车的需求功率为零，超级电容不放电，内燃发电机组为超级电容充电P_G^*＝P_GOM，P_C^*＝P_D-P_GOM。

5.根据权利要求1所述的混合动力列车能量管理策略的优化方法，其特征在于，所述负功率模式下，对应功率分配方法包括：M_N1，制动回馈功率大于超级电容最大输入功率，令超级电容的输出功率等于超级电容最大输入功率P_C^*＝-P_CIM，剩余部分功率由机械制动消耗P_MECH＝P_D+P_CIM，M_N2，制动回馈功率小于超级电容最大输入功率，另超级电容的输出功率等于制动回馈功率，P_C^*＝P_D；M_N3，制动回馈功率小于回收功率阈值时，由机械制动消耗回馈功率P_MECH＝P_D。

其中，P_MECH为机械制动功率。