一种混合动力系统轨道电动车的能量控制方法

摘要

一种混合动力系统轨道电动车的能量控制方法，包括电池单元、超级电容单元、变流器、电机以及主控器，电池单元和超级电容单元并联接入一个总的逆变器，逆变器与电机连接，电池单元、超级电容单元以及逆变器通过主控器控制，主控器根据系统实时反馈的信息，计算出相应时刻车辆运行所需的实时功率P，调整电池单元以及超级电容单元的输出功率的分配因子。本发明充分利用超级电容器的功率密度大，充放电电流大以及循环次数多的特性和电池单元的能量密度大的特点，利用超级电容器来平滑电池单元工作电流曲线，降低对电池单元的冲击和发热以及车辆变换器等相关器件的冲击；同时减少电池单元的循环次数，提升电池单元的使用寿命，降低轨道车辆的运行成本。

主权项

1.一种混合动力系统轨道电动车的能量控制方法，该电动车包括电池单元（1）、超级电容单元（2）、变流器、电机以及主控器，电池单元（1）包括电池组、逆变器以及其相应的电池管理系统，超级电容单元（2）包括超级电容组、逆变器以及其相应的超级电容管理系统，电池单元（1）和超级电容单元（2）并联接入一个总的逆变器，逆变器与电机连接，电池单元（1）、超级电容单元（2）以及逆变器通过主控器控制；其特征在于，其控制方法包括以下步骤：（1）启动系统，轨道车辆系统初始化；（2）车辆控制器调取启动时刻历史数据中启动功率的大小，根据该启动功率大小控制对应功率变流器启动车辆，并存储相应功率计速度信息；（3）车辆启动后继续行驶，控制器实时采集时刻车辆的速度、时刻车辆的速度以及t时刻和时刻的输出功率P_t、P_t-Δt,根据功率与速度及阻力系数的关系P=V，得出时刻和时刻的阻力系数t、_t-Δt，,由此得出时刻和时刻之间阻力系数平均值；（4）控制器通过车辆上的GPS模块获取车辆当前位置，获取时刻与时刻之间车辆所处位置水平高度变化，根据公式，得出车辆当前所需功率P的大小,其中M为车重，g为重力加速度；（5）根据步骤（4）中获得的车辆运行所需功率的，控制器调整电池单元以及超级电容单元的输出功率。