摘要：为了解决插电式混合动力汽车单一电池低比功率、无法响应暂态功率需求的问题,设计了电池和超级电容并联式复合储能系统。同时针对采用动态规划法优化负载电流分配时缺乏实时性的问题,利用不同驱动工况下动态规划优化的结果构成训练集进行训练,并综合GRU网络以及XGBoost算法,提出了一种Stacking集成学习框架下多模型融合的能量分配策略。仿真结果表明,与仅使用单一电池的储能系统相比,基于Stacking融合模型的实时能量分配系统在UDDS和US06两种循环工况下,电池峰值电流分别降低了48.7%和50.8%,有效削弱了电池的峰值电流,提升了电池的整体性能。

摘要：为了提高插电式混合动力汽车的燃油经济性、降低污染物的排放,并解决插电式混合动力汽车单一动力电池低比功率、无法响应暂态功率需求的问题,设计蓄电池和超级电容并联的复合储能系统,采用带有滑动窗口的实时小波功率分配策略,并对滑动窗口长度进行选择。该功率分配策略将复合储能系统的需求功率分解成高频和低频两部分,超级电容接收高频分量,蓄电池接收低频分量,避免了高频分量对于蓄电池的冲击,提高了蓄电池的耐久性和可靠性。制定基于规则的控制策略,以整车燃油消耗量和污染物排放量为优化目标,利用多目标蜻蜓算法对相关控制参数进行优化。基于ADVISOR搭建含有复合储能系统的插电式混合动力汽车整车仿真模型,采用新欧洲行驶循环工况进行测试,并通过与带精英策略的非支配排序遗传算法进行对比,验证算法的有效性。研究结果表明:利用多目标蜻蜓算法优化后的车辆百公里燃油消耗平均降低了12.71%,污染物综合排放性能平均下降了10.05%;相对于优化前,发动机输出功率减少,电机输出功率增加,发动机和电机的工作效率均得到了显著提升;Pareto最优解的收敛性和覆盖范围优于带精英策略的非支配排序遗传算法,同时得到的多组Pareto最优解为整车设计和优化提供了更多选择。

摘要：针对严格的船舶碳排放要求和车客渡船特殊的航行工况,提出锂电池和超级电容组成的复合储能系统,并以系统经济最佳为目的设计复合储能系统的最优容量配置。基于锂电池和超级电容的特性,提出适用于车客渡船的能量管理策略。通过MATLAB/Simulink建立仿真模型,验证典型航行工况下复合储能系统容量配置和能量管理策略的可行性。仿真结果表明,复合储能系统的容量设计及能量管理策略可以满足典型航行工况和重载工况的需求。

摘要：随着储能技术的快速发展,为风电场配置合适的储能系统成为解决风电功率随机性和波动性问题的重要途径。与单一储能相比,不同类型储能的联合应用在技术经济方面更具优势。提出了量化风电功率输出要求的风电功率波动特性指标。以该指标和基于动态滤波时间常数的功率分配方法为基础,以风电功率输出要求和复合储能系统技术经济要求为约束条件,建立了电池和超级电容相结合的复合储能系统双层优化配置模型。采用嵌套粒子群算法对上述模型进行求解,所得优化配置方案能使储能系统投资成本或年均综合成本最小。最后,通过算例分析验证了所提指标和模型的正确性和有效性,并对特性指标、储能形式、目标函数变化给配置结果带来的影响进行了讨论。

摘要：针对自治型微电网(简称微网)群及其子微网能够离网运行,且能在极端条件下保持稳定运行的特点,分析了微网群和子微网中累计的不平衡能量在子微网最大允许连续离网运行时间、微网群最大允许连续离网运行时间、极端条件下系统期望稳定运行时间下的变化特性。考虑能量型储能系统补充最大能量缺额和吸收最大的过剩能量、功率型储能系统平抑最大功率波动,提出了微网群主储能系统和子微网储能系统中不同类型储能系统的容量配置方法。对于给定的最大允许连续离网运行时间和极端条件下系统期望稳定运行时间指标,所述方法可计算微网群最小的储能系统容量,且不需要进行大量的时域仿真,针对性强,简单易行。方法应用于广西涠洲岛微网群示范工程设计,通过计算负载失电概率证明了容量配置能够满足系统可靠性要求,验证了该方法的有效性和正确性。

摘要：依据风电场复合储能系统的功能和工作特性,提出了一种复合储能系统(hybrid energy storage system,HESS)容量的优化配置方法,使其在满足平滑风电功率波动等技术性能的同时,还能满足系统的经济性要求。首先,提出了一种能够定量反映功率曲线平滑度的判据标准。其次,建立了复合储能系统特性参数–风电功率平滑度的短期神经网络模型,并在此基础上综合考虑了复合储能系统的技术性能和经济性能,建立了反映复合储能系统特性参数–风电功率平滑度、复合储能系统成本特性的长期数学模型。最后,通过遗传算法对该模型的目标函数进行寻优,从而得到复合储能系统最佳的特性参数组合。算例分析表明所提出的方法是合理、有效的。

摘要：针对纯电动汽车单电池系统功率密度低、大电流充放电能力差等问题,设计了锂电池-飞轮电池复合储能系统,提出了基于工况识别的自适应小波变换-模糊控制能量管理策略,将需求功率分解成低频成分和高频成分,并分别将其分配给锂电池和飞轮电池。最后,将所提策略与逻辑门限能量管理策略进行比较分析。结果表明:所提出的自适应小波变换-模糊控制能量管理策略可以有效减缓锂电池受到的峰值电流冲击,延长其使用寿命,增强纯电动汽车的整体性能。

摘要：当前电动汽车已成为行业的重要发展方向。在单一能量源不能满足发展需求的情况下,复合储能系统对于改善电动汽车动力电池性能、延长续驶里程、提高整车动力性和经济性的优势更为突出。合理进行功率分配成为复合储能系统研究发展的重心之一,文章对复合储能系统的能量管理策略进行分析概述,总结不同能量管理策略的研究进展,重点分析三种经典控制策略下的功率分配案例,最后对电动汽车复合储能系统的能量管理策略进行总结并讨论未来的发展方向。

摘要：针对当前纯电动汽车所用锂电池在大功率充放电状态下出现的容量衰减过快、充放电效率较低的问题,设计了一种锂电池为主能量源,超级电容为辅助能量源的复合储能系统,提出了基于模糊控制与逻辑门限控制的能量管理策略,利用Matlab/Simulink软件搭建了锂电池/超级电容复合储能电动汽车前向仿真模型,并结合中国乘用车行驶工况进行了仿真分析。仿真结果表明,采用基于模糊控制与逻辑门限控制的能量管理策略不仅可以降低锂电池的输出功率和放电电流,减少锂电池的充放电次数,还能提高储能系统整体的充放电效率,相比于单能源系统可减少39.83%的锂电池容量衰减,降低8.44%的整车能耗。

摘要：针对燃料电池船电能质量品质不高、蓄电池使用寿命短等问题,设计由超级电容、磷酸铁锂电池组成的复合储能系统,并提出基于功率分流式的能量管理策略。在Matlab/Simulink环境下建立系统仿真模型,并采用自适应粒子群算法调用仿真模型,对复合储能系统的容量配置与能量管理策略的参数进行联合优化。仿真结果表明:优化后的复合储能系统可以满足船舶典型工况需求,并且能够缓冲负载波动对燃料电池与磷酸铁锂电池的冲击,使燃料电池工作在高效率区间,机动工况下船舶能量效率提高了3.17%;磷酸铁锂电池的充放电过程得到优化,能延长其使用寿命;母线电压波动减小,可提高电能质量。