混动矿车的电平衡控制方法和装置与流程

文档序号:38253899发布日期:2024-06-12 23:03阅读:34来源:国知局
混动矿车的电平衡控制方法和装置与流程

本发明涉及混动矿车,尤其涉及一种混动矿车的电平衡控制方法和装置。


背景技术:

1、对混动(混合动力)矿车而言,电平衡是矿车的能量管理过程中的关键。良好的电平衡控制方法能够帮助混动矿车自动控制电池的剩余电量(state of charge,soc),保证矿车的电池在整个工况过程不会过放,使电池功率处在合理的空间分布,从而提高电池放电效率。

2、现有的电平衡控制方法,仅针对当前剩余电量的高低做出电池能量管理优化,即在剩余电量较高时增加放电量,在剩余电量较低时,减小放电量。未从矿车的工况(例如路程和坡度)全局考虑,不具有工况自适应能力,使得矿车在长运距大负荷工况下极易亏电,导致矿车动力不足。


技术实现思路

1、本发明提供一种混动矿车的电平衡控制方法和装置,用以解决现有技术中未考虑矿车的工况,不具有工况自适应能力,使得矿车在长运距大负荷工况下极易亏电,导致矿车动力不足的缺陷,本发明技术方案中矿车在长运距大负荷工况下不易亏电,保证矿车动力充足,具有较强的工况自适应能力。

2、本发明提供一种混动矿车的电平衡控制方法,包括:

3、确定矿车上电后运行时长,在所述运行时长小于或等于第一预设时长的情况下,采用预设平均放电功率作为当前时刻平均放电功率;

4、在所述运行时长大于所述第一预设时长的情况下,采用当前时刻优化平均放电功率作为所述当前时刻平均放电功率;

5、基于所述当前时刻平均放电功率更新所述矿车的电池的当前最大允许放电功率;

6、其中,所述当前时刻优化平均放电功率通过下述步骤确定:

7、在所述矿车的电池的当前请求功率和所述矿车的载重满足预设条件,且在所述矿车的电池的当前时刻剩余电量大于预设剩余电量控制范围的下限值的情况下,基于第二预设时长内所述矿车的控制器的计算步长数、所述当前时刻剩余电量和所述预设剩余电量控制范围确定当前时刻积分值,将所述当前时刻积分值和前一时刻积分参数相加确定当前时刻积分参数,基于所述当前时刻剩余电量、所述当前时刻积分参数和前一时刻优化平均放电功率确定所述当前时刻优化平均放电功率;

8、在所述矿车的电池的当前请求功率和所述矿车的载重满足所述预设条件的情况下,且在所述矿车的电池的当前时刻剩余电量小于或等于所述预设剩余电量控制范围的下限值的情况下,基于所述矿车在所述预设剩余电量控制范围内运行单程工况下的总放电量和所述前一时刻优化平均放电功率确定所述当前时刻优化平均放电功率;

9、在所述矿车的电池的当前请求功率和所述矿车的载重不满足所述预设条件的情况下,将所述前一时刻优化平均放电功率确定为所述当前时刻优化平均放电功率。

10、根据本发明提供一种的混动矿车的电平衡控制方法,所述基于第二预设时长内所述矿车的控制器的计算步长数、所述当前时刻剩余电量和所述预设剩余电量控制范围确定当前时刻积分值,包括:

11、基于所述预设剩余电量控制范围确定预设剩余电量中间值;

12、确定所述当前时刻剩余电量与所述预设剩余电量中间值的差值;

13、基于所述差值、所述第二预设时长内所述矿车的控制器的计算步长数和预设灵敏系数确定所述当前时刻积分值。

14、根据本发明提供一种的混动矿车的电平衡控制方法,所述基于所述当前时刻剩余电量、所述当前时刻积分参数和前一时刻优化平均放电功率确定所述当前时刻优化平均放电功率,包括:

15、基于所述当前时刻剩余电量确定所述当前时刻剩余电量对应的惩罚系数;

16、基于所述惩罚系数、所述当前时刻积分参数和所述前一时刻优化平均放电功率计算确定所述当前时刻优化平均放电功率。

17、根据本发明提供一种的混动矿车的电平衡控制方法,所述基于所述矿车在所述预设剩余电量控制范围内运行单程工况下的总放电量和所述前一时刻优化平均放电功率确定所述当前时刻优化平均放电功率,包括:

18、基于所述预设剩余电量控制范围确定所述矿车在所述预设剩余电量控制范围内运行单程工况下的总放电量;

19、基于所述总放电量、所述矿车的控制器的计算步长以及所述前一时刻优化平均放电功率确定所述总放电量在所述前一时刻优化平均放电功率下的总放电步长,所述总放电步长表征以所述计算步长表示的总放电时长;

20、基于所述前一时刻优化平均放电功率、所述总放电步长和放电步长优化参数确定所述当前时刻优化平均放电功率。

21、根据本发明提供一种的混动矿车的电平衡控制方法,所述基于所述当前时刻平均放电功率更新所述矿车的电池的当前最大允许放电功率,包括:

22、计算距当前时刻的历史预设时长内,所述矿车的电池的平均放电功率;

23、在所述平均放电功率小于或等于所述矿车的电附件的最大功率的情况下,确定所述矿车的电池的允许最大放电功率为所述当前最大允许放电功率;

24、在所述平均放电功率大于所述电附件的最大功率且小于所述当前时刻平均放电功率的情况下,基于所述允许最大放电功率、所述电附件的最大功率、所述平均放电功率、所述当前时刻平均放电功率和当前计算平均放电功率确定所述当前最大允许放电功率;所述当前计算平均放电功率为基于所述平均放电功率和所述当前时刻平均放电功率确定的;

25、在所述平均放电功率大于所述当前时刻平均放电功率的情况下,确定所述当前计算平均放电功率为所述当前最大允许放电功率。

26、根据本发明提供一种的混动矿车的电平衡控制方法,还包括:

27、在所述矿车下电的情况下,存储所述矿车下电的时刻对应的当前时刻平均放电功率,所述矿车下电的时刻对应的当前时刻平均放电功率用于在所述矿车下次上电的情况下,作为所述矿车的预设平均放电功率。

28、本发明还提供一种混动矿车的电平衡控制装置,包括:

29、第一采用模块,用于确定矿车上电后运行时长,在所述运行时长小于或等于第一预设时长的情况下,采用预设平均放电功率作为当前时刻平均放电功率;

30、第二采用模块,用于在所述运行时长大于所述第一预设时长的情况下,采用当前时刻优化平均放电功率作为所述当前时刻平均放电功率;

31、更新模块,用于基于所述当前时刻平均放电功率更新所述矿车的电池的当前最大允许放电功率;

32、其中,所述当前时刻优化平均放电功率通过下述优化模块确定:

33、优化模块,用于在所述矿车的电池的当前请求功率和所述矿车的载重满足预设条件,且在所述矿车的电池的当前时刻剩余电量大于预设剩余电量控制范围的下限值的情况下,基于第二预设时长内所述矿车的控制器的计算步长数、所述当前时刻剩余电量和所述预设剩余电量控制范围确定当前时刻积分值,将所述当前时刻积分值和前一时刻积分参数相加确定当前时刻积分参数,基于所述当前时刻剩余电量、所述当前时刻积分参数和前一时刻优化平均放电功率确定所述当前时刻优化平均放电功率;

34、还用于在所述矿车的电池的当前请求功率和所述矿车的载重满足所述预设条件的情况下,且在所述矿车的电池的当前时刻剩余电量小于或等于所述预设剩余电量控制范围的下限值的情况下,基于所述矿车在所述预设剩余电量控制范围内运行单程工况下的总放电量和所述前一时刻优化平均放电功率确定所述当前时刻优化平均放电功率;

35、还用于在所述矿车的电池的当前请求功率和所述矿车的载重不满足所述预设条件的情况下,将所述前一时刻优化平均放电功率确定为所述当前时刻优化平均放电功率。

36、本发明还提供一种控制器,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述混动矿车的电平衡控制方法的步骤。

37、本发明还提供了一种混动矿车,包括上述控制器。

38、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述混动矿车的电平衡控制方法的步骤。

39、本发明提供的混动矿车的电平衡控制方法和装置,通过确定矿车上电后运行时长,在运行时长小于或等于第一预设时长的情况下,采用预设平均放电功率作为当前时刻平均放电功率。在运行一段时间之后,即在运行时长大于第一预设时长的情况下,采用当前时刻优化平均放电功率作为当前时刻平均放电功率。最终基于当前时刻平均放电功率更新矿车的电池的当前最大允许放电功率。在矿车的电池的当前请求功率和矿车的载重满足预设条件,且在矿车的电池的当前时刻剩余电量大于预设剩余电量控制范围的下限值的情况下,当前时刻积分参数的确定与当前时刻剩余电量和预设剩余电量控制范围相关,因此使得最终确定的当前时刻优化平均放电功率充分考虑了当前时刻剩余电量与预设剩余电量控制范围的关系;在矿车的电池的当前请求功率和矿车的载重满足预设条件的情况下,且在矿车的电池的当前时刻剩余电量小于或等于预设剩余电量控制范围的下限值的情况下,当前时刻优化平均放电功率的确定既考虑了当前时刻电池的剩余电量,又考虑了矿车的载重和矿车在预设剩余电量控制范围内运行单程工况下的总放电量,因此在多种情况下本发明技术方案中矿车在长运距大负荷工况下均不易亏电,能够保证矿车动力充足,使得矿车具有较强的工况自适应能力。

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