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专利号: 2017109785487
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2023-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种有轨电车用燃料电池混合动力模糊自治管理系统,其特征在于:包括信号汇总接收模块、信号汇总发送模块、模糊迟滞状态自治主控模块以及动态差分补偿从控模块;

信号汇总接收模块,被配置为用于通过通信总线交互接收并汇总来自燃料电池系统的工作电流设定信号、超级电容系统的荷电状态信号、锂电池系统的荷电状态信号、牵引驱动系统直流母线的功率需求信号以及锂电池系统级联双向直流变换模块的直流母线电压采样信号;

信号汇总发送模块,被配置为用于汇总并通过通信总线发送燃料电池系统所需的工作电流请求信号、超级电容系统级联双向直流变换模块所需的工作电流请求信号以及锂电池系统级联双向直流变换模块所需的直流母线电压参考信号;

模糊迟滞状态自治主控模块,被配置为用于根据多动力源模糊迟滞状态信息对有轨电车牵引驱动系统功率需求进行自治分配,计算得到燃料电池系统的最优净功率对应工作电流请求信号以及超级电容系统的工作电流请求信号;包括状态迟滞次优功率自治分配计算单元、燃料电池系统工作电流请求信号模糊逻辑推理修正单元以及超级电容系统工作电流请求信号模糊逻辑推理修正单元;

状态迟滞次优功率自治分配计算单元,被配置为用于根据不同充放电状态下超级电容系统的荷电状态等级划分,构造超级电容系统荷电状态双迟滞回路,综合超级电容系统工作电流请求信号极性信息,计算不同超级电容荷电状态等级下对应燃料电池系统次优工作电流请求信号,以及超级电容系统初始需求功率参考信号;

燃料电池系统工作电流请求信号模糊逻辑推理修正单元,被配置为用于通过设计合理的模糊逻辑推理规则,基于超级电容系统和锂电池系统的荷电状态信号,对状态迟滞次优功率自治分配单元计算得到的燃料电池系统次优工作电流请求信号进行修正,得到燃料电池系统最优工作电流请求信号;其输入为归一化的燃料电池系统的次优工作电流请求信号、超级电容系统荷电状态信号以及锂电池系统荷电状态信号,其输出为归一化的燃料电池系统的最优工作电流请求信号;

超级电容系统工作电流请求信号模糊逻辑推理修正单元,被配置为用于通过设计合理的模糊逻辑推理规则,基于超级电容系统和锂电池系统荷电状态信号,对对超级电容系统所需的功率需求参考信号进行修正,得到超级电容系统级联双向直流变换模块所需的工作电流请求参考信号;其输入为归一化的超级电容系统功率需求参考信号、超级电容系统荷电状态信号以及锂电池系统荷电状态信号,其输出为归一化的超级电容系统级联双向直流变换模块所需的工作电流请求参考信号;

动态差分补偿从控模块,被配置为用于对模糊迟滞状态机主控模块计算得到的超级电容系统初始需求功率参考信号进行动态差分补偿。

2.根据权利要求1所述的有轨电车用燃料电池混合动力模糊自治管理系统,其特征在于:动态差分补偿从控模块,包括燃料电池系统差分电流动态补偿计算单元和牵引驱动系统直流母线差分电压动态补偿计算单元;

燃料电池系统差分电流动态补偿计算单元,被配置为用于根据燃料电池系统所需的工作电流请求信号与燃料电池系统的工作电流设定信号差值,对超级电容系统的初始工作功率参考信号进行耦合前馈差分电流动态比例补偿;

牵引驱动系统直流母线差分电压动态补偿计算单元,被配置为用于根据牵引驱动系统直流母线电压实时采样信号与牵引驱动系统直流母线电压参考设定信号差值,对超级电容系统的初始工作功率参考信号进行耦合前馈差分电压比例下垂补偿。