一种用于公路移动充电的辅助电源控制方法与流程

    专利查询2025-04-27  16


    本技术涉及移动充电智轨公路,特别是涉及一种用于公路移动充电的辅助电源控制方法。


    背景技术:

    1、交通是能源消纳的重要领域,其对社会能源结构的调整和节能减排具有重要的影响和带动作用。在陆路交通方面,轨道交通的电气化发展方向相对清晰,在公路货运中提出一种移动充电智轨系统,移动充电智轨系统的主要装置为辅助电源系统,辅助电源系统是指为公路车辆除牵引动力系统之外的所有需要使用电力的负载设备提供电能的系统。

    2、现有技术中,通过调节电流或电压对辅助电源系统进行控制,但是在辅助电源系统运行时存在较多不可控因素,使用单一的控制策略不能保证辅助电源系统的稳定运行,因此,亟需一种辅助电源控制方法,以此保证辅助电源系统的性能及稳定性。


    技术实现思路

    1、为解决上述技术问题,本技术提供了一种用于公路移动充电的辅助电源控制方法,通过公路车辆的类型及其需求确定第一控制策略,根据第一控制策略的特征数据差异量对第一控制策略进行多次调整,得到多个第二控制策略,对多个第二控制策略进行模拟仿真并对运行过程精准评价,得到优选控制策略,从而提高辅助电源系统的性能以及稳定性。

    2、本技术的一些实施例中,提供了一种用于公路移动充电的辅助电源控制方法,包括:

    3、读取需要进行连接的公路车辆的类型以及需求,设定辅助电源系统的第一控制策略;

    4、根据第一控制策略驱动辅助电源系统对公路车辆进行充电,并实时采集辅助电源系统的特征数据,并基于预设标准特征数据,生成每个特征数据的特征数据差异量;

    5、根据特征数据差异量对第一控制策略进行调整,得到多个第二控制策略,并基于辅助电源控制仿真模型对多个第二控制策略进行仿真模拟;

    6、将每一第二控制策略在辅助电源控制仿真模型中的仿真特征数据与预设标准特征数据进行对比,根据对比结果生成对应第二控制策略的运行评价值;

    7、按照运行评价值的排列顺序驱动对应的第二控制策略对辅助电源系统进行控制,并根据实际运行情况与辅助电源控制仿真模型的仿真运行情况生成相似程度,根据运行评价值以及相似程度选定优选控制策略。

    8、在本技术的一些实施例中,设定辅助电源系统的第一控制策略,包括:

    9、根据公路车辆的类型,从类型-控制策略数据库中确定多个预设控制策略,并得出每个预设控制策略的供电阈值;

    10、将公路车辆的需求与供电阈值进行比较,筛选出供电阈值满足当前需求的预设控制策略,获取筛选出的预设控制策略对应的状态参数以及性能参数;

    11、将状态参数和性能参数分别与预设最优状态参数和预设最优性能参数进行对比,根据对比结果生成第一偏差程度和第二偏差程度;

    12、对同一预设控制策略的第一偏差程度和第二偏差程度进行计算,并生成综合偏差程度,将综合偏差程度最小的预设控制策略设定为第一控制策略。

    13、在本技术的一些实施例中,生成每个特征数据的特征数据差异量,包括:

    14、针对第一控制策略建立时间参考线,并基于预设时间间隔设定对应的采集时间节点;

    15、按照对应时间参考线的每一采集时间节点,对辅助电源系统中的特征参数进行采集,针对同一采集时间节点的特征数据与预设标准特征数据进行分析,生成特征数据的特征数据差异量;

    16、对同一采集时间节点的特征数据差异量进行综合分析,得到对应采集节点的综合特征数据差异量,并构建特征数据差异量矩阵j,j(j1,j2,…jn),其中,ji为第i个采集时间节点处的综合特征数据差异量,n为采集时间节点的数量。

    17、在本实施例中,特征数据是指与可能影响辅助电源系统状态的数据,包括输入电压、输出电压、输入电流、输出电流、电压波形和电流波形等,通过特征数据分析辅助电源系统的状态、响应时间以及质量等。

    18、在本技术的一些实施例中,根据特征数据差异量对第一控制策略进行调整,得到多个第二控制策略,包括:

    19、根据特征数据差异量矩阵j中每个综合特征数据差异量与预设差异量区间的关系,确定每个采集时间节点处的辅助电源系统的运行状态系数;

    20、基于预设控制调节模型,得到每个采集时间节点处的运行状态系统的多个调整策略,将多个调整策略按照对应的时间节点以及组合方式形成多个第二控制策略。

    21、在本技术的一些实施例中,确定每个采集时间节点处的辅助电源系统的运行状态系数,包括:

    22、预先设定第一预设差异量区间,第二预设差异量区间,第三预设差异量区间和第四预设差异量区间;

    23、当综合特征数据差异量处于第一预设差异量区间时,设定辅助电源系统的运行状态系数为第四预设运行状态系数;

    24、当综合特征数据差异量处于第二预设差异量区间时,设定辅助电源系统的运行状态系数为第三预设运行状态系数;

    25、当综合特征数据差异量处于第三预设差异量区间时,设定辅助电源系统的运行状态系数为第二预设运行状态系数;

    26、当综合特征数据差异量处于第四预设差异量区间时,设定辅助电源系统的运行状态系数为第一预设运行状态系数。

    27、在本技术的一些实施例中,基于辅助电源控制仿真模型对多个第二控制策略进行仿真模拟,包括:

    28、获取每个特征数据在辅助电源系统历史运行过程中的重要性和影响程度;

    29、根据每个特征数据与其他特征数据的关联关系和依赖关系,构建特征结构关系图,所述特征结构关系图中根据每个特征数据设定为节点,每个节点与其相关的特征数据的关联关系和依赖关系设定为边,根据每个特征数据的重要性和影响程度设定对应节点的影响权重;

    30、将每个历史控制策略划分为多个控制子流程,确定每个控制子流程下的特征结构关系图中的影响节点以及影响边,根据影响节点以及影响边生成影响因子;

    31、按照同一历史控制策略的控制子流程的时间顺序,对影响因子以及对应的历史状态因子进行仿真模拟,生成对应历史控制策略的仿真模型;

    32、将多个历史控制策略的仿真模型进行合并,生成辅助电源控制仿真模型;

    33、基于辅助电源控制仿真模型对多个第二控制策略进行仿真模拟,得到每个第二控制策略的仿真特征数据。

    34、在本技术的一些实施例中,根据对比结果生成对应第二控制策略的运行评价值,包括:

    35、针对每一第二控制策略的仿真运行时间建立时间参考线,按照预设时间间隔设定对应第二控制策略的预设采集时间节点;

    36、按照对应的预设采集时间节点,获取每个第二控制策略的仿真特征数据,并与预设标准特征数据进行比较,对每个第二控制策略的同一预设采集时间节点的比较结果进行综合分析,生成每个第二控制策略的仿真特征数据差异量矩阵rf,r(rf1,rf2,…,rfg),其中,rfi为第f个第二控制策略的第i个预设采集时间节点的综合仿真特征数据差异量,f=1,2,…,h,h为第二控制策略的数量,i=1,2,…,g,g为预设采集时间节点的数量;

    37、根据每个第二控制策略的仿真特征数据差异量矩阵rf生成对应第二控制策略的运行评价值df;

    38、

    39、其中,df为第f个第二控制策略的运行评价值,w为转换系数。

    40、在本实施例中,根据检测精度以及仿真运行时间长度设定预设时间间隔,根据预设时间间隔在时间参考线上设定多个预设采集时间节点。

    41、在本技术的一些实施例中,根据实际运行情况与辅助电源控制仿真模型的仿真运行情况生成相似程度,包括:

    42、按照运行评价值的排列顺序设定第二控制策略的运行顺序,根据顺序第一位的第二控制策略对辅助电源系统进行控制,按照当前第二控制策略的预设采集时间节点获取实际特征数据,根据实际特征数据与预设标准特征数据的对比结果,确定实际运行状态系数,并生成实际运行状态系数矩阵t0,t0(t01,t02,…,t0g),其中,t0i为第i个预设采集时间节点的实际运行状态系数;

    43、根据对应第二控制策略的仿真特征数据差异量矩阵rf中每个综合仿真特征数据差异量与预设差异量区间的关系,确定当前第二控制策略在预设采集时间节点的仿真运行状态系数,根据多个仿真运行状态系数生成当前第二控制策略的仿真运行状态系数矩阵t,(t1,t2,…,tg),其中,ti为第i个预设采集时间节点的仿真运行状态系数;

    44、根据实际运行状态系数矩阵确定实际运行情况,根据仿真运行状态系数确定仿真运行情况,并计算实际运行情况和仿真运行情况的相似程度;

    45、

    46、其中,bf为第f个第二控制策略的仿真运行情况和实际运行情况的相似程度u为相似程度转换系数,si为第i个预设采集时间节点的权重系数。

    47、在本技术的一些实施例中,根据运行评价值以及相似程度选定优选控制策略,包括:

    48、根据同一第二控制策略的运行评价值以及相似程度生成综合评价值;

    49、pf=bf×a1+df×a2;

    50、其中,pf为第f个第二控制策略的综合评价值,a1为第一权重系数,a2为第二权重系数,且a1+a2=1;

    51、对多个第二控制策略的综合评价值进行排序,将排序第一的第二控制策略设定为优选控制策略。

    52、在本技术的一些实施例中,该方法还包括将优选控制策略以及当前对应的公路车辆类型更新至类型-控制策略数据库中。

    53、本技术实施例的一种用于公路移动充电的辅助电源控制方法,与现有技术相比,其有益效果在于:

    54、通过公路车辆的类型及其需求确定第一控制策略,根据第一控制策略的特征数据差异量对第一控制策略进行多次调整,得到多个第二控制策略,对多个第二控制策略进行模拟仿真并对运行过程精准评价,得到优选控制策略,从而提高辅助电源系统的性能以及稳定性。


    技术特征:

    1.一种用于公路移动充电的辅助电源控制方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的用于公路移动充电的辅助电源控制方法,其特征在于,设定辅助电源系统的第一控制策略,包括:

    3.如权利要求2所述的用于公路移动充电的辅助电源控制方法,其特征在于,生成每个特征数据的特征数据差异量,包括:

    4.如权利要求3所述的用于公路移动充电的辅助电源控制方法,其特征在于,根据特征数据差异量对第一控制策略进行调整,得到多个第二控制策略,包括:

    5.如权利要求4所述的用于公路移动充电的辅助电源控制方法,其特征在于,确定每个采集时间节点处的辅助电源系统的运行状态系数,包括:

    6.如权利要求5所述的用于公路移动充电的辅助电源控制方法,其特征在于,基于辅助电源控制仿真模型对多个第二控制策略进行仿真模拟,包括:

    7.如权利要求6所述的用于公路移动充电的辅助电源控制方法,其特征在于,根据对比结果生成对应第二控制策略的运行评价值,包括:

    8.如权利要求7所述的用于公路移动充电的辅助电源控制方法,其特征在于,根据实际运行情况与辅助电源控制仿真模型的仿真运行情况生成相似程度,包括:

    9.如权利要求8所述的用于公路移动充电的辅助电源控制方法,其特征在于,根据运行评价值以及相似程度选定优选控制策略,包括:

    10.如权利要求2所述的用于公路移动充电的辅助电源控制方法,其特征在于,还包括:将优选控制策略以及当前对应的公路车辆类型更新至类型-控制策略数据库中。


    技术总结
    本申请公开了一种用于公路移动充电的辅助电源控制方法,包括:根据公路车辆的类型以及需求设定辅助电源系统的第一控制策略,实时采集特征数据,生成每个特征数据的特征数据差异量,根据特征数据差异量对第一控制策略进行调整,得到多个第二控制策略,将每一第二控制策略在辅助电源控制仿真模型中的仿真特征数据与预设标准特征数据进行对比,生成运行评价值,根据实际运行情况与辅助电源控制仿真模型的仿真运行情况生成相似程度,根据运行评价值以及相似程度选定优选控制策略,从而提高辅助电源系统的性能以及稳定性。

    技术研发人员:奥凤廷,奥博,赵磊,高鹏,倪逗,王军,王智圣,刘争乐,邬浩然
    受保护的技术使用者:内蒙古蒙泰集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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