[发明专利]一种混合动力轮胎式集装箱起重机分布式能量管理方法

摘要

一种混合动力轮胎式集装箱起重机分布式能量管理方法，确定柴油发电机、锂电池和超级电容这三种能源设备的尺寸，并确定混合动力系统的结构为有源串联拓扑，将各能源设备建模为独立的智能体，将各能源设备作为博弈的玩家对其进行偏好分析，确定评价能源设备收益的效用函数，各个智能体进行非合作的电流博弈，分别求出使各自效用函数最大的电流决策，根据起重机功率需求的满足情况和各能源设备的收益情况，调整各个能源设备的效用函数和电流决策，达到纳什均衡，均衡时的电流决策转换为控制信号控制设备运行。本发明在混合动力系统中有效发挥单独能源设备的经济和环境效益，减小传统柴油动力轮胎式集装箱起重机的燃油消耗，并能减少初期投资。

主权项

1.一种混合动力轮胎式集装箱起重机分布式能量管理方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤S1、根据轮胎式集装箱起重机的工作特性，确定柴油发电机、锂电池和超级电容这三种能源设备的尺寸，并确定混合动力系统的结构为有源串联拓扑；步骤S2、建立各能源设备的模型，将各能源设备建模为独立的智能体；步骤S3、将各能源设备作为博弈的玩家对其进行偏好分析，柴油发电机的偏好是提高燃油效率，锂电池的偏好是延长使用寿命，超级电容的偏好是承担动态负载；步骤S4、确定评价能源设备收益的效用函数：式中，U为能源设备的收益；I为能源设备的电流决策变量；I_fit为能源设备的期望决策电流；r为正的调节系数；I_d为轮胎式集装箱起重机工作时的需求电流；C为常数；为三种能源设备提供的电流之和；步骤S5、各个智能体进行非合作的电流博弈，通过求解使效用函数一阶导数方程等于零的解，分别求出使各自效用函数最大的电流决策，根据起重机功率需求的满足情况和各能源设备的收益情况，调整各个能源设备的效用函数和电流决策，达到纳什均衡；步骤S6、等待下一时刻的起重机功率需求，重复步骤S5，三种能源设备根据新的功率需求进行博弈，达到纳什均衡，对能源设备的电流输出重新进行分配。