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申请/专利权人：浙江大学杭州国际科创中心

摘要：本发明公开了一种基于ECMS的超级电容‑锂电池混合动力RTG能量优化管理策略，由计算控制器和误差控制器组成，以柴油发电机组输出电流和超级电容输出电流为自变量，应用于超级电容‑锂电池混合动力RTG系统；具体包括：建立系统总油耗模型；构造目标函数；求解目标函数的最小值，获得系统总油耗最低状态下所对应的柴油发电机组输出电流和超级电容输出电流，经误差控制器处理后将结果控制在合理范围内；最终得到的柴油发电机组输出电流和超级电容输出电流传递至信号执行系统，信号执行系统据此将输出信号分别传递至AC‑DC转换器和DC‑DC转换器中，从而完成对柴油发电机组和超级电容组的控制。

主权项：1.一种基于ECMS的超级电容-锂电池混合动力RTG能量优化管理策略，其特征在于，ECMS由计算控制器和误差控制器组成，以柴油发电机组输出电流和超级电容输出电流为自变量，应用于超级电容-锂电池混合动力RTG系统；所述超级电容-锂电池混合动力RTG系统包括信号执行系统和连接在直流母线上的动力输入模块和动力输出模块；所述动力输入模块包括柴油发电机组、锂离子电池组和超级电容组，所述柴油发电机组通过ACDC转换器连接至直流母线，所述超级电容组通过DCDC转换器连接至直流母线，所述锂离子电池组直接连接至直流母线；所述动力输出模块为感应电机，通过DCAC转换器连接至直流母线；所述信号执行系统根据经计算控制器、误差控制器处理得到的柴油发电机组输出电流和超级电容输出电流控制所述ACDC转换器和DCDC转换器；所述基于ECMS的超级电容-锂电池混合动力RTG能量优化管理策略具体包括步骤：1将柴油发电机组作为直接燃油消耗源，锂离子电池和超级电容作为间接燃油消耗源，将锂离子电池和超级电容在过程中所转移的电能最终等效为柴油发电机组消耗的燃油化学能，建立系统总油耗模型：met＝mdgt+mbat+msct其中，met是总燃油消耗率，mdgt是柴油发电机组燃油消耗率，mbat是锂离子电池等效燃油消耗率，msct是超级电容等效燃油消耗率；对于柴油发电机组，通过实验标定测得油耗率—输出电流曲线，然后对曲线进行三次多项式拟合确定拟合函数，进而根据柴油发电机组输出电流实时计算所述柴油发电机组燃油消耗率mdgt： 其中，Idg为柴油发电机组输出电流，α1、β1、γ1、δ1为拟合系数；对于超级电容，其等效燃油消耗率msct按下式计算： 其中，mave是所述超级电容-锂电池混合动力RTG系统的平均燃油消耗率，Pave是所述超级电容-锂电池混合动力RTG系统的平均功率，ηsc,conv是燃料化学能转化为超级电容电能的全过程效率，Psct是超级电容功率；所述超级电容功率Psct按下式计算：Psct＝Vsc×Isc其中，Vsc是超级电容电压，Isc是超级电容输出电流；2构造目标函数：Cet＝cdgmdgt+cbambat+cscmsct其中，cdg、cba、csc分别是柴油发电机组燃油消耗率、锂离子电池等效燃油消耗率、超级电容等效燃油消耗率的惩罚系数；3求解目标函数值Cet的最小值，获得系统总油耗最低状态下所对应的柴油发电机组输出电流和超级电容输出电流，二者进入误差控制器后，经过误差控制器内部的限值模块处理和速率限值模块处理，剔除由于测量误差、计算误差导致的不合理值，从而将结果控制在合理范围内；最终得到的柴油发电机组输出电流和超级电容输出电流传递至信号执行系统，信号执行系统据此将输出信号分别传递至所述ACDC转换器和所述DCDC转换器中，从而完成对柴油发电机组和超级电容组的控制。

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