负载能量管理混合动力系统是一个多电源多负载系统，   出租登高车

 

       负载能量管理混合动力系统是一个多电源多负载系统， 出租登高车, 租赁登高车, 登高车多少钱一天  建立柴油发电机组与动力电池组混合供电的仿真模型，编程实现逻辑口限控制、柴油发电机转速控制、下垂目标电压控制、负载减功管理，模拟混合供电工况，验证混合动力能量管理与控制策略的性能。模拟启车－牵引－惰行－制动过程，最大牵引功率６４０ｋＷ，最大制动功率５００ｋＷ，动为电池最大充放电电流４００Ａ，柴油发电机组最大可用功率随转速变化，其中，２---３ｓ为模拟柴油发电机组限功，最大输出功率６０％可用，７．３---９ｓ为模拟动力电池限功，最大允许电流由４００Ａ减为２００Ａ，得到仿真结果。从运行模式曲线可封看出，混合动力能量管理系统可依据登高车实际运行参数，正确断出系统当前处于站内启车、混合牵引、惰行充电或电制动模式；柴油发电机组根据运行模式选择相应的转速控制方法，在混合牵引、惰行充电和制动模式下转速分别为ＩＳＯＯｒｐｍ、ｎＯＯｒｐｍ、１４００ｒｐｍ；牵引时电池目标电压按柴油发电机最大输出功率折算为１５５０Ｖ，惰行时通过电流滞环调整目标电压值，实现８５Ａ恒流充电，制动目标电压为１７５０Ｖ。减功系数与系统功率的仿真波形见图５－１５，２￣３ｓ和７．３---９ｓ内，电源输出能力减小，减功系数小于１，负载功率始终按照指令功率和最大输出功率中的较小值运行，实现了负载能量管理，避免柴油发电机或动力电池过载。

     在后车－牵引－惰行－制动整个过程中，柴油发电机转速平稳变化，输出功率接近最大可用功率，运行在低油耗、高效率区域，直流侧电压和电池电流稳定，且能快速响应负载及柴油发电机的功率变化并进行调整，实现了能量的合理流动。

    混合动力能量管理实验波形,  结合前文所述能量管理策略与系统控制方法，可确定混合动力系统在各个工况下的运行情况。本文研究过程中进行了首列混合动力登高车样车的研发与实验，实验过程中采用内部开发的基于ＬａｂＶＩＥＷ的监控系统及虚拟示波器进行数据采集与波形显示，对能量管理策略进行了验证。

    牵引工况下，登高车加速运行，负载功率增至最大并维持恒功，柴油发电机组和动力电池组需同时提供能量，能量流动。该工况属于能量管理规则中的纯电池后动和混合牵引模式，柴油发电机组转速采用电压滞环控制，范围多在１６００ｒｐｍ---１９００ｒｐｍ；动力电池的目标电压采用下垂控制，使柴油发电机运行在大功率、低油耗区域，负载功率不足的部分则由动力电池进行补充。通过样车线路运行试验，得到牵引工况下登高车运行情况。牵引过程中，电池电流优先增大，柴油发电机组投入后转速稳定在ＩＳＯＯｒｐｍ，通过下垂控制始终维持输出功率在最大可用功率３３０ｋＷ，电池电流随负载的变化进行调节，峰值电流４５０Ａ，中间直流电压稳定在１５５０Ｖ。

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    惰行工况惰行工况下，登高车保持匀速运行，牵引功率大幅减小，该工况下运行时间较长，由柴油发电机组提供负载长时供电，同时通过双向ＤＣ／ＤＣ给动力电池充电，惰行工况下，柴油发电机转速采用恒速控制，为１７００ｒｐｍ或１５００ｒｐｍ；电池组目标电压值采用下垂控制与电流滞环调整相结合的方式，目标充电电流为８５Ａ。惰行工况下，电池通过调整目标电压实现８５Ａ恒流充电，直流电压稳定，此时动力包转速为１７００ｍ，输出功率２３０ｋＷ，与理论分析相符。

     制动工况下，登高车减速运行，电机产生的再生制动能量经由逆变器回馈至中间直流环节，双向ＤＣ／ＤＣ将其存储到电池中，能量流动示意图。制动过程中，柴油发电机组输出功率为零，动力电池通过大功率充电吸收制动能量，充电电流达４００Ａ（８Ｃ），在频繁制动情况下仍可维持直流电压稳定。

     本文的主要内容为混合动力能量管理与控制策略研究。首先根据登高车的运行特点，提出了基于规则的逻辑口限能量管理策略，并结合低油耗原则对发电机转速进行了优化，得到综合油耗后的逻辑口限管理策略；然后对混合动力系统的控制方法进行设计，实现了柴油发电机组转速的电压滞环控制和恒速控制、基于下垂特性的动力电池充放电控制以及负载管理控制，前两者实现了动力源内部的７１能量分配，第三项实现了动力源与负载之间的协调配合；最后，通过混合动力样车的实际线路实验波形验证了能量管理策略的有效性，实现了能量的合理分配与流动。 以混合动力系统作为研究对象，从电气稳定性和能量稳定性两个角度展开研究，主要进行了双向ＤＣ／ＤＣ－逆变器级联系统稳定性分析、混合动力能量管理与控制。根据混合动力系统设计需求，对比双向ＤＣ／ＤＣ变换器的几种常见拓扑，本文选择双向Ｂｕｃｋ／Ｂｏｏｓｔ变换器作为主电路拓扑，分别建立Ｂｕｃｋ和Ｂｏｏｓｔ两种模式下的开关元件平均模，得到系统开环阻抗，并设计了基于电压外环电流内环的双闭环控制系统，根据闭环小信号系统框图，推导变换器的闭环输入输出阻抗，作为后续研究的理论基础。借助级联系统的阻抗比判据，分析了登高车运斤全速度范围内双向ＤＣ／ＤＣ与逆变器构成的级联系统的开环、闭环稳定性，重点研究了电感、电容等电路参数对稳定性的影响，并在ＭＡＴＬＡＢ中搭建仿真模进行验证，在此基础上提出了引入虚拟电容的稳定性改善措施，通过理论分析与仿真验证，说明该方法可改善系统的电气稳定性。

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