3 / 15
Н.П. Деменков, У Сяоган
38
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 5
экспоненциального увеличения времени вычислений. Метод нечеткой логики
предполагает наличие опытного эксперта. Использование метода выпуклой оп-
тимизации позволяет избежать как недостатков метода динамического програм-
мирования, так и метода нечеткой логики [17, 18].
В настоящей статье рассмотрена полуактивная система хранения энергии с
батареями и конденсаторными накопителями для электрического автобуса
(объект). В качестве цели оптимизации предложен критерий минимальной по-
тери энергии и
диапазон изменения мощности батареи.
Для распределения
мощности в комбинированной системе хранения энергии использован метод
выпуклой оптимизации. На основе этого предложен способ наращивания по-
тенциала для повышения энергетической эффективности системы.
Анализ сложной системы хранения энергии для электрических транс-
портных средств.
Существует три типа конфигураций комбинированной си-
стемы хранения энергии: 1) пассивные; 2) полностью активные; 3) полуактив-
ные.
Пассивная конфигурация комбинированной системы хранения энергии
представляет собой простейшую комбинацию батареи и конденсаторного нако-
пителя (рис. 1,
а
), который, как правило, играет роль фильтра нижних частот.
Когда изменение энергии происходит не особенно быстро, основным источни-
ком питания является батарея. Если изменение энергии более динамично, то
основным источником питания становится конденсаторный накопитель. Такая
конфигурация имеет высокую эффективность и низкую стоимость, однако ис-
пользование конденсаторного накопителя ограничено, так как трудно контро-
лировать процесс перераспределения энергии.
Активная конфигурация комбинированной системы хранения энергии по-
казана на рис. 1,
б
. Управляя двумя импульсными регуляторами постоянного
тока, можно достичь эффективного распределения энергии между конденса-
торным накопителем и батареей. Однако алгоритм управления такой конфигу-
рацией весьма сложен, что приводит к снижению эффективности системы и
увеличивает затраты на нее.
Полуактивная конфигурация комбинированной системы хранения энергии
приведена на рис. 1,
в
. Такая конфигурация весьма проста, но главная проблема
ее использования заключается в том, что конденсаторный накопитель подклю-
чен непосредственно к нестабильному напряжению на прямоточной шине по-
стоянного тока.
В настоящей работе объектом исследования является конфигурация, пред-
ставленная на рис. 1,
г
. Предложенная конфигурация позволяет легко обеспе-
чить стабильное напряжение прямоточной шины постоянного тока, а также
сократить расходы на создание и эксплуатацию системы.
Моделирование комбинированной системы хранения энергии и форму-
лирование проблемы.
Перейдем к моделированию динамической системы, а
также к моделированию батареи и конденсаторного накопителя.