[发明专利]一种复合模糊控制的电动汽车复合电源系统控制方法

说明书

本发明公开了一种复合模糊控制的电动汽车复合电源系统控制方法，根据电动汽车在行驶过程中运行的速度，引入车速变量来实时修正超级电容荷电状态，使超级电容处于一个合理的电荷值范围内，以根据电动汽车不同的运行工况，选择最优的功率分配。本发明根据超级电容荷电状态目标差值ΔSOC_uc和超级电容荷电状态SOC_uc作为输入量的子模糊控制器，可以根据电动汽车的不同行驶工况来实时修正主模糊控制器的蓄电池输出功率初次分配系数，达到了蓄电池与超级电容之间功率的最佳分配效果。

技术领域

本发明属于电动汽车的复合电源系统领域，具体涉及一种复合模糊控制的电动汽车复合电源系统控制方法。

背景技术

近年来，随着汽车工业的迅速发展，环境问题和能源问题成为了全球关注的热点。电动汽车的研究与应用日益增多，由高比能量蓄电池和高比功率的超级电容组成的复合电源成为研究的热门之一。其中蓄电池用于提供电动汽车所需要的高能量密度，超级电容器提供电动汽车所需要的高功率密度。目前蓄电池-超级电容复合电源系统并不能保证能够最大程度的满足电动汽车的能量和功率双重需求，两种能量源装置之间的功率分配策略的优化设计是学者们的关键难点问题所在。常见的电动汽车复合电源系统方法有遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等，但是电动汽车的复合能源系统功率分配属于多目标优化问题，这些方法存在精度不高的技术问题。

发明内容

本发明是针对现有的电动汽车复合能源系统控制方法的不足，提出一种复合模糊控制的电动汽车复合电源系统控制方法。该方法可以根据电动汽车不同运行工况选择最优的功率分配，降低复合电源系统能量损耗，提升整体效率，延长蓄电池使用寿命。

本发明中的一种复合模糊控制的电动汽车复合电源系统控制方法，包括蓄电池，超级电容，双向DC/DC变换器，驱动系统，以及能量管理模糊控制器。其中蓄电池直接与模糊控制器相连，超级电容经双向DC/DC变换器与模糊控制器相连。能量管理模糊控制器控制蓄电池和超级电容的充放电功率。具体包括以下步骤：

步骤一：采集汽车内部相关数据

实时获取汽车内部的蓄电池荷电状态和超级电容荷电状态以及电动汽车在运行过程中的速度和负载的需求功率。

步骤二：确定复合模糊控制器的输入及输出

复合模糊控制器中主模糊控制器采用三输入，单输出结构，其中三输入分别是车辆需求功率P_req、蓄电池荷电状态SOC_bat、超级电容荷电状态SOC_uc，输出为蓄电池输出功率初次分配系数α₀。

复合模糊控制器中子模糊控制器采用两输入，单输出结构，其中两输入分别是超级电容荷电状态SOC_uc，超级电容荷电状态目标差值ΔSOC_uc，输出为蓄电池输出功率修正系数α₁，其中ΔSOC_uc是超级电容器荷电状态SOC_uc与其目标荷电状态SOC_uctag的差值。最终α₀与α₁之和便是最佳动力电池输出功率系数α_bat,即α_bat＝α₀+α₁。

步骤三：制定参数模糊化的复合模糊控制器

在复合模糊控制器中，将主模糊控制器车辆需求功率P_req，蓄电池荷电荷值SOC_bat，超级电容荷电状态SOC_uc作为输入以及蓄电池输出功率初次分配系数α₀作为输出进行参数模糊化。