[发明专利]一种船舶再生制动能量的控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种船舶再生制动能量控制系统的控制方法，其特征在于：所涉及的硬件包括能量分配模块(1)、供配电检测模块(2)、超级电容器(3)、第一双向DC/DC变换器(4)、蓄电池(5)、第二双向DC/DC变换器(6)和直流母线(7)；所述第一双向DC/DC变换器(4)和所述第二双向DC/DC变换器(6)均与所述直流母线(7)连接；所述超级电容器(3)与第一双向DC/DC变换器(4)连接；所述蓄电池(5)与第二双向DC/DC变换器(6)连接；所述供配电检测模块(2)、超级电容器(3)和蓄电池(5)均与所述能量分配模块(1)连接；所述第一双向DC/DC变换器(4)的输入控制端和第二双向DC/DC变换器(6)的输入控制端均与所述能量分配模块(1)连接；

所述第一双向DC/DC变换器(4)用于实现超级电容器(3)与直流母线(7)之间能量的双向流动；

所述第二双向DC/DC变换器(6)用于实现蓄电池(5)与直流母线(7)之间能量的双向流动；

所述供配电检测模块(2)能获取船舶的工作状态信号及船舶制动产生的再生制动能量信号，并能将所述船舶工作状态信号和所述再生制动能量信号传输给能量分配模块(1)；

所述能量分配模块(1)能获取超级电容器(3)的剩余荷电量SOC₁及蓄电池(5)的剩余荷电量SOC₂；所述能量分配模块(1)包括低通滤波器，所述低通滤波器能对再生制动能量的功率进行分配；所述能量分配模块(1)能通过控制第一双向DC/DC变换器(4)和第二双向DC/DC变换器(6)来实现对再生制动能量的分配；

所述方法包括：

当船舶制动时：

一)供配电检测模块(2)即将船舶的制动工作状态信号和船舶制动产生的再生制动能量信号传输给能量分配模块(1)；

二)能量分配模块(1)获取超级电容器(3)当前的剩余荷电量SOC₁及蓄电池(5)当前的剩余荷电量SOC₂；

三)能量分配模块(1)根据公式一和公式二对再生制动能量的功率进行分配，得到蓄电池吸收能量的功率P_bat和电容器吸收能量的功率P_sc；

四)能量分配模块(1)根据所述P_bat向第二双向DC/DC变换器(6)发出控制指令，将再生制动能量的一部分传输给蓄电池(5)；同时，能量分配模块(1)根据所述P_sc向第一双向DC/DC变换器(4)发出控制指令，将再生制动能量的另一部分传输给超级电容器(3)；

五)超级电容器(3)和蓄电池(5)分别对各自收到的再生制动能量吸收并存储；

所述公式一为：

其中，P_bat为所述蓄电池吸收能量的功率；P_HESS为所述再生制动能量的功率；ω为所述P_HESS的频率；ω_c为低通滤波器的截止频率，ω_c为设定值；Δω为截止频率调节量，Δω根据模糊推理表采用模糊推理获取；

所述公式二为：

P_sc＝P_HESS-P_bat

其中，P_sc为所述电容器吸收能量的功率；

所述模糊推理表为：

SOC₁的模糊论域为{VL₁，L₁，M₁，H₁，VH₁}，其中，VL₁表示很低，L₁表示低，M₁表示适中，H₁表示高，VH₁表示很高；

SOC₂的模糊论域为{VL₂，L₂，M₂，H₂，VH₂}，其中，VL₂表示很低，L₂表示低，M₂表示适中，H₂表示高，VH₂表示很高；

Δω的模糊论域为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，其中，NB表示负大，NM表示负中，NS表示负小，ZO表示零，PS表示正小，PM表示正中，PB表示正大。