CN112060921B - 光伏车辆能量分配方法、装置及光伏车辆 - Google Patents
光伏车辆能量分配方法、装置及光伏车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112060921B CN112060921B CN202011014272.9A CN202011014272A CN112060921B CN 112060921 B CN112060921 B CN 112060921B CN 202011014272 A CN202011014272 A CN 202011014272A CN 112060921 B CN112060921 B CN 112060921B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photovoltaic
- power generation
- load
- power consumption
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
- B60L8/003—Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2045—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for optimising the use of energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请涉及一种光伏车辆能量分配方法、装置及系统,光伏车辆能量分配方法包括获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量;获取光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量;获取光伏车辆的负载耗电量;根据光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量;在系统备用电量低于预设阈值时,控制光伏车辆的负载处于低耗电工作模式。本申请通过计算备用电量可以合理优化负载工作模式,保证车辆运行的状态下有最大的行驶里程,节约能源,提高光伏车辆的用电效率。
Description
技术领域
本申请属于光伏发电控制技术领域,具体涉及一种光伏车辆能量分配方法、装置及光伏车辆。
背景技术
随着科学技术和经济的发展,人们的物质生活水平得到不断提高,对能源的需求量也越来越大,但是由于不可再生能源(如石油、煤)储量逐渐减少,且容易造成环境污染,因此,人们逐渐开发使用具有可再生和清洁无污染等特点的太阳能和风能等新能源,在电能应用领域中光伏产业得到高度重视和发展,光伏(Photovoltaic):是太阳能光伏发电系统(Solarpower system)的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。光伏车辆随光伏能源的兴起而生产并逐渐受到人们的广泛关注。
但是,由于光伏发电受到天气、环境等多方面的影响,光伏车辆内部的蓄电池使用寿命有限,且为光伏车辆充电的充电桩位置有限制等,导致光伏车辆的供电系统不稳定,会对车辆的使用带来隐患。
发明内容
为至少在一定程度上克服由于光伏发电受到天气环境等多方面的影响,光伏车辆内部的蓄电池使用寿命有限,为光伏车辆充电的充电桩位置有限制等,导致光伏车辆的供电系统不稳定,会对车辆的使用带来隐患的问题,本申请提供一种光伏车辆能量分配方法、装置及光伏车辆。
第一方面,本申请提供一种光伏车辆能量分配方法,包括:
获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量;
获取所述光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量;
获取所述光伏车辆的负载耗电量;
根据所述光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量;
在所述系统备用电量低于预设阈值时,控制所述光伏车辆的负载处于低耗电工作模式。
进一步的,所述获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量,包括:
采集光伏车辆的光伏板的使用环境信息,将所述使用环境信息输入到预先建立的第一模型中,得到所述光伏发电量,所述第一模型的输入和输出分别为使用环境信息和光伏发电量。
进一步的,所述使用环境信息包括:光照强度、温度和光照面积。
进一步的,所述获取光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量,包括:
采集光伏车辆的蓄电池的电路参数信息,将所述电路参数信息输入到预先建立的第二模型中,得到所述蓄电池发电量,所述第二模型的输入和输出分别是电路参数信息和蓄电池发电量。
进一步的,所述电路参数信息包括:输出电压和输入电流。
进一步的,所述负载有多种类型,所述获取所述光伏车辆的负载耗电量,包括:
获取各类型负载的耗电效率;
采用所述耗电效率对各类型负载的耗电量进行加权求和后,计算得到所述负载耗电量。
进一步的,所述各类型负载包括:直流12V负载,直流24V负载和交流220V负载。
进一步的,所述获取各类型负载的耗电效率,包括:
采用最小二乘法,获取各类型负载的耗电效率。
进一步的,在所述光伏车辆行驶前,所述光伏发电量、所述蓄电池发电量和所述负载耗电量均为预测值,所述根据所述光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量,包括:
系统备用电量=光伏发电量的最小预测值+蓄电池发电量的最小预测值-负载耗电量的最大预测值。
进一步的,在所述光伏车辆行驶中,所述光伏发电量、所述蓄电池发电量和所述负载耗电量均为实时检测值,所述根据所述光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量,包括:
根据所述光伏发电量和所述蓄电池发电量计算总供电量;
计算所述总供电量与所述负载耗电量的差值,得到系统备用电量。
进一步的,所述根据所述光伏发电量和所述蓄电池发电量计算总供电量,包括:
获取所述光伏发电量的供电系数和所述蓄电池发电量的供电系数;
对所述光伏发电量和所述蓄电池发电量,采用对应的供电系数进行加权求和后,得到所述总供电量。
进一步的,还包括:
调整所述光伏发电量的供电系数和所述蓄电池发电量的供电系数,以稳定供电。
进一步的,所述调整所述光伏发电量的供电系数和所述蓄电池发电量的供电系数,以稳定供电,包括:
在所述负载的用电高峰,所述光伏发电量的供电系数和所述蓄电池发电量的供电系数均为正值;和/或,在所述负载的用电低峰,所述光伏发电量的供电系数为正值,所述蓄电池发电量的供电系数为负值;其中,所述用电高峰为所述负载耗电量大于第一阈值,所述用电低峰为所述负载耗电量小于第二阈值。
进一步的,所述控制所述光伏车辆的负载处于低耗电工作模式,包括:
在所述光伏车辆行驶前,控制所述光伏车辆的负载处于待启动状态,并保持原地充电;和/或,
在所述光伏车辆行驶中,控制所述光伏车辆的负载降低功耗。
进一步的,所述控制所述光伏车辆的负载降低功耗,包括:
降低光伏车辆电机频率、按照预设优先级依次关闭车内电器设备和按照预设优先级依次更改车内电器设备运行参数中的至少一项。
第二方面,本申请提供一种光伏车辆能量分配装置,包括:
第一获取模块,用于获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量;
第二获取模块,用于获取所述光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量;
第三获取模块,用于获取所述光伏车辆的负载耗电量;
计算模块,用于根据所述光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量;
控制模块,用于在所述系统备用电量低于预设阈值时,控制所述光伏车辆的负载处于低耗电工作模式。
第三方面,本申请提供一种光伏车辆,包括:
光伏板、蓄电池、多个负载和如第二方面所述的光伏车辆能量分配装置;
所述伏车辆能量分配装置分别与所述光伏板、蓄电池、多个负载连接。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本发明实施例提供的光伏车辆能量分配方法、装置及光伏车辆,通过实时获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量;获取光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量;获取光伏车辆的负载耗电量;根据光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量;在系统备用电量低于预设阈值时,控制光伏车辆的负载处于低耗电工作模式,可以实现合理优化负载工作模式,保证车辆运行的状态下有最大的行驶里程,节约能源,提高光伏车辆的用电效率。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请一个实施例提供的一种光伏车辆能量分配方法的流程图。
图2为本申请另一个实施例提供的一种光伏车辆能量分配方法的流程图。
图3为本申请一个实施例提供的一种第一模型的功能结构图。
图4为本申请另一个实施例提供的一种光伏车辆能量分配方法的流程图。
图5为本申请一个实施例提供的一种第二模型的功能结构图。
图6为本申请另一个实施例提供的一种光伏车辆能量分配方法的流程图。
图7为本申请另一个实施例提供的一种光伏车辆能量分配方法的流程图。
图8为本申请一个实施例提供的另一种光伏车辆能量分配方法的流程图。
图9为本申请一个实施例提供的一种光伏车辆能量分配装置的功能结构图。
图10为本申请一个实施例提供的一种光伏车辆的功能结构图。
图11为本申请一个实施例提供的另一种光伏车辆的功能结构图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本申请所保护的范围。
图1为本申请一个实施例提供的光伏车辆能量分配方法的流程图,如图1所示,该光伏车辆能量分配方法包括:
S11:获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量;
S12:获取光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量;
S13:获取光伏车辆的负载耗电量;
S14:根据光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量;
S15:在系统备用电量低于预设阈值时,控制光伏车辆的负载处于低耗电工作模式。
光伏发电是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。光伏车辆集成了光伏发电装置和蓄电池,但是,由于光伏发电装置受到天气、环境等多方面的影响,发电量不能保障,光伏车辆内部的蓄电池使用寿命有限,且为蓄电池充电的充电桩位置有限制等,导致光伏车辆的供电系统不稳定,光伏车辆会遇到无法到达指定地点就耗光电量的问题,对车辆的使用带来隐患。
本实施例中,通过实时获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量;获取光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量;获取光伏车辆的负载耗电量;根据光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量;在系统备用电量低于预设阈值时,控制光伏车辆的负载处于低耗电工作模式,可以实现合理优化负载工作模式,保证车辆运行的状态下有最大的行驶里程,节约能源,提高光伏车辆的用电效率。
图2为本申请另一个实施例提供的光伏车辆能量分配方法的流程图,如图2所示,该光伏车辆能量分配方法包括:
S21:采集光伏车辆的光伏板的使用环境信息;
一些实施例中,使用环境信息包括但不限于光照强度、温度和光照面积等。
S22:将使用环境信息输入到预先建立的第一模型中,得到光伏发电量,第一模型的输入和输出分别为使用环境信息和光伏发电量。
第一模型例如为光伏MPPT(Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪)数据库模型,如图3所示。光伏MPPT数据库模型是通过采集光照强度、温度以及其他影响光伏发电的因素,测量输出电压、电流和最大功率,并且进行光伏最大功率跟踪。经过对使用地区限定时间内的使用环境信息数据采集,可以得到有关于MPPT的数据库,建立光伏MPPT数据库模型。在之后的使用中,只需采集光照强度、温度和光伏板面积就可对应得到预估的输出电压、电流和最大功率,提高系统计算速度。
一些实施例中,在采集光伏车辆的光伏板的使用环境信息后,采用F检验法对使用环境信息进行校验,得到检验合格的使用环境信息,通过与光伏MPPT数据库模型进行匹配,得到光伏板输出电压、电流和最大功率,即可实现根据行驶环境预估光伏发电量。
本实施例中,通过采集光伏车辆的光伏板的使用环境信息,采用F检验法对使用环境信息进行校验,可以保证输入信息更加准确,从而得到准确的光伏发电量,并且,通过预先建立第一模型,在光伏车辆行驶过程中,实时将车辆行驶环境信息输入第一模型中,得到光伏发电量,可以提升系统计算速度。
图4为本申请另一个实施例提供的光伏车辆能量分配方法的流程图,如图4所示,该光伏车辆能量分配方法包括:
S41:采集光伏车辆的蓄电池的电路参数信息;
一些实施例中,所述电路参数信息包括:输出电压和输入电流。
S42:将电路参数信息输入到预先建立的第二模型中,得到蓄电池发电量,第二模型的输入和输出分别是电路参数信息和蓄电池发电量。
第二模型例如为黑箱模型,如图5所示。黑箱模型是通过大量实验采集电池输出电压和输入电流的数据作为输入变量,输出电流、温度、SOC、SOH及端电压作为输出变量,利用机器学习算法如神经网络、模糊逻辑建立的预测模型,用来描述电池动态行为。
通过预先建立黑箱模型,实时采集电池输出电压和输入电流,可以直接得到SOC和SOH,SOC指荷电状态,也叫剩余电量,代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值,常用百分数表示。其取值范围为0~1,当SOC=0时表示电池放电完全,当SOC=1时表示电池完全充满。SOH指的是电池的健康状态,主要描述的是电池老化程度。
在得到剩余电量SOC和电池的健康状态SOH后,对SOC值和SOH值进行实时显示,当SOC值低于20%时,蓄电池无法供电;当SOH值(电池充满电的容量占电池额定容量的百分比)低于80%时,蓄电池充放电能力弱。可以及时发出预警,避免因蓄电池电量不足或健康状态出现问题出现车辆事故。
本实施例中,通过预先建立第二模型,可以减少系统计算时间,并且,通过实时监测蓄电池状态,及时发出预警,给用户充足准备时间,避免出现紧急停车等隐患。
图6为本申请另一个实施例提供的光伏车辆能量分配方法的流程图,如图6所示,负载有多种类型,该光伏车辆能量分配方法包括:
S61:获取各类型负载的耗电效率;
一些实施例中,各类型负载包括:直流12V负载,直流24V负载和交流220V负载。
获取各类型负载的耗电效率,具体包括:
采用最小二乘法,获取各类型负载的耗电效率。
通过监测直流12V、24V和交流220V负载的耗电量,分别记为P12、P24、P220,利用回归分析法和最小二乘法辨识确定负载耗电量模型:Pload=μ0+μ1P12+μ2P24+μ3P220,其中μ0,μ1,μ2,μ3分别为模型系数;假设为(μ0,μ1,μ2,μ3)的最小二乘法估计值,为Pload的估计值,误差得根据最小二乘法,应使得观测值Pload和估计值的偏差平方和P达到最小,即由于P是非负二次式,最小值一定存在,因此可以得到各类型负载的耗电效率。
S62:采用耗电效率对各类型负载的耗电量进行加权求和后,计算得到负载耗电量。
在得到各个类型负载耗电量后,实时显示各类型负载耗能占比,可以帮助用户改善驾驶习惯。
本实施例中,通过计算负载耗电量,实现对负载耗电进行预测,一方面有助于改善驾驶习惯,另一方面可以方便用户实时了解光伏车辆耗电情况,为达到目标地点提前做出准备。
图7为本申请另一个实施例提供的光伏车辆能量分配方法的流程图,如图7所示,该光伏车辆能量分配方法包括:
S71:在光伏车辆行驶前,根据光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量;
在光伏车辆行驶前,光伏发电量、蓄电池发电量和负载耗电量均为预测值,根据光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量,包括:
系统备用电量=光伏发电量的最小预测值+蓄电池发电量的最小预测值-负载耗电量的最大预测值。
车辆行驶前,系统检测备用电量,当备用电量高于设定的阈值时满足车辆低速运行时的最低耗能),车辆方可行驶,否则,需继续原地充电。
一些实施例中,在光伏车辆行驶中,光伏发电量、蓄电池发电量和负载耗电量均为实时检测值,根据光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量,包括:
根据光伏发电量和蓄电池发电量计算总供电量,包括:
获取光伏发电量的供电系数和蓄电池发电量的供电系数;
对光伏发电量和蓄电池发电量,采用对应的供电系数进行加权求和后,得到总供电量。
供能系统供电Pout=η0+η1Ppv+η2Pdc,其中η0,η1,η2分别为模型系数;
调整所述光伏发电量的供电系数和所述蓄电池发电量的供电系数,以稳定供电,在负载的用电高峰,光伏发电量的供电系数和蓄电池发电量的供电系数均为正值;和/或,在负载的用电低峰,光伏发电量的供电系数为正值,蓄电池发电量的供电系数为负值;其中,用电高峰为负载耗电量大于第一阈值,用电低峰为负载耗电量小于第二阈值。
在车辆用电高峰时,光伏板和蓄电池同时向负荷供电;在用电低峰时,光伏板既向负荷供电也向蓄电池供电,保证蓄电池SOC处在理想状态;
计算总供电量与负载耗电量的差值,得到系统备用电量。
通过用电高峰、低谷和平常状态下的车辆能量分配在不同电压等级下,对电量进行分配,提高蓄电池的使用寿命。
S72:在系统备用电量低于预设阈值时,控制光伏车辆的负载处于低耗电工作模式。
例如,在光伏车辆行驶前,控制光伏车辆的负载处于待启动状态,并保持原地充电;或者,
在光伏车辆行驶中,控制光伏车辆的负载降低功耗。
一些实施例中,控制光伏车辆的负载降低功耗,包括:
降低光伏车辆电机频率、按照预设优先级依次关闭车内电器设备和按照预设优先级依次更改车内电器设备运行参数中等。
例如关闭空调,照明灯与行驶无关的设备;
一些实施例中,在光伏车辆到达目的地,完成行驶计划后,采集行驶过程中的数据信息,数据信息包括不限于环境使用信息、备用电量、蓄电池发电量和光伏发电量等并将数据信息进行分析优化,上传到数据库,为该车辆的下次使用提供参考。
如图8所示,光伏车辆能量分配具体流程包括:
步骤1:确定光伏车辆行驶路径,通过GPS系统确定路况、气候等信息;
步骤2:通过光伏MPPT数据库匹配输出光伏发电功率Ppv、电压和电流;通过黑盒模型确定蓄电池SOC,记为Pdc;负荷消耗电量Pload;
步骤3:得到系统备用电量Pstore=Min{Ppv-min+Pdc-min-Pload-max},供能系统供电Pout=η0+η1Ppv+η2Pdc,其中η0,η1,η2分别为模型系数;负载耗能量Pload=μ0+μ1P12+μ2P24+μ3P220,其中μ0,μ1,μ2,μ3分别为模型系数;
步骤4:判断Pstore高于设定的阈值;如果是,保持正常行驶;否则,降低电机频率,关闭或更改车内其他设备。
步骤5:行驶结束,上传采集信息到光伏车辆优化数据库,更新光伏车辆优化数据库信息。
本实施例中,光伏车辆能量系统的合理分配,既能够保证车辆运行的状态下有最大的行驶里程,又能提高蓄电池的使用寿命,节约能源,提高光伏车辆的用电效率。
图9为本申请一个实施例提供的光伏车辆能量分配装置的功能结构图,如图9所示,该光伏车辆能量分配装置包括:
第一获取模块91,用于获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量;
第二获取模块92,用于获取光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量;
第三获取模块93,用于获取光伏车辆的负载耗电量;
计算模块94,用于根据光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量;
控制模块95,用于在系统备用电量低于预设阈值时,控制光伏车辆的负载处于低耗电工作模式。
本实施例中,通过第一获取模块获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量,第二获取模块获取光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量,第三获取模块获取光伏车辆的负载耗电量,计算模块根据光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量,控制模块在系统备用电量低于预设阈值时,控制光伏车辆的负载处于低耗电工作模式,可以实现合理优化负载工作模式,保证车辆运行的状态下有最大的行驶里程,节约能源,提高光伏车辆的用电效率。
图10为本申请一个实施例提供的光伏车辆的功能结构图,如图10所示,该光伏车辆包括:
光伏板101、蓄电池102、多个负载103和如上述实施例中所述的光伏车辆能量分配装置104;
伏车辆能量分配装置104分别与光伏板101、蓄电池102、多个负载103连接。
如图11所示,光伏车辆能量分配装置中的第一获取模块采集光伏车辆使用环境的光照强度、温度、光照面积等信息,处理后输入数据库中,经过数据匹配可以得到对应条件下的输出电压、电流和最大功率;第二获取模块采集光伏车辆蓄电池的蓄电量,工作时的输出电压和输入电流,将输出电压和输入电流作为输入,经过黑箱模型处理后得到对应条件下的SOC和SOH;由于光伏车辆中各器件工作电压需求不同,因此需将光伏板和蓄电池的输出电压进行DC-DC或者DC-AC变换,得到需要的电压等级;第三获取模块可以通过采集不同电压等级下的能耗,将电能利用回归分析法和最小二乘法进行优化分配。
本实施例中,通过对光伏车辆能量进行合理分配,既能够保证车辆运行的状态下有最大的行驶里程,又能提高蓄电池的使用寿命,节约能源,提高光伏车辆的用电效率。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
需要说明的是,本发明不局限于上述最佳实施方式,本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种光伏车辆能量分配方法,其特征在于,包括:
获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量;
获取所述光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量;
获取所述光伏车辆的负载耗电量;
根据所述光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量;
在所述系统备用电量低于预设阈值时,控制所述光伏车辆的负载处于低耗电工作模式;
在所述光伏车辆行驶前,所述光伏发电量、所述蓄电池发电量和所述负载耗电量均为预测值,所述根据所述光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量,包括:
系统备用电量=光伏发电量的最小预测值+蓄电池发电量的最小预测值-负载耗电量的最大预测值。
2.根据权利要求1所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量,包括:
采集光伏车辆的光伏板的使用环境信息,将所述使用环境信息输入到预先建立的第一模型中,得到所述光伏发电量,所述第一模型的输入和输出分别为使用环境信息和光伏发电量。
3.根据权利要求2所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述使用环境信息包括:光照强度、温度和光照面积。
4.根据权利要求1所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述获取光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量,包括:
采集光伏车辆的蓄电池的电路参数信息,将所述电路参数信息输入到预先建立的第二模型中,得到所述蓄电池发电量,所述第二模型的输入和输出分别是电路参数信息和蓄电池发电量。
5.根据权利要求4所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述电路参数信息包括:输出电压和输入电流。
6.根据权利要求1所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述负载有多种类型,所述获取所述光伏车辆的负载耗电量,包括:
获取各类型负载的耗电效率;
采用所述耗电效率对各类型负载的耗电量进行加权求和后,计算得到所述负载耗电量。
7.根据权利要求6所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述各类型负载包括:直流12V负载,直流24V负载和交流220V负载。
8.根据权利要求6所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述获取各类型负载的耗电效率,包括:
采用最小二乘法,获取各类型负载的耗电效率。
9.根据权利要求1-8任一项所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,在所述光伏车辆行驶中,所述光伏发电量、所述蓄电池发电量和所述负载耗电量均为实时检测值,所述根据所述光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量,包括:
根据所述光伏发电量和所述蓄电池发电量计算总供电量;
计算所述总供电量与所述负载耗电量的差值,得到系统备用电量。
10.根据权利要求9所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述根据所述光伏发电量和所述蓄电池发电量计算总供电量,包括:
获取所述光伏发电量的供电系数和所述蓄电池发电量的供电系数;
对所述光伏发电量和所述蓄电池发电量,采用对应的供电系数进行加权求和后,得到所述总供电量。
11.根据权利要求10所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,还包括:
调整所述光伏发电量的供电系数和所述蓄电池发电量的供电系数,以稳定供电。
12.根据权利要求11所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述调整所述光伏发电量的供电系数和所述蓄电池发电量的供电系数,以稳定供电,包括:
在所述负载的用电高峰,所述光伏发电量的供电系数和所述蓄电池发电量的供电系数均为正值;和/或,在所述负载的用电低峰,所述光伏发电量的供电系数为正值,所述蓄电池发电量的供电系数为负值;其中,所述用电高峰为所述负载耗电量大于第一阈值,所述用电低峰为所述负载耗电量小于第二阈值。
13.根据权利要求1-8任一项所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述控制所述光伏车辆的负载处于低耗电工作模式,包括:
在所述光伏车辆行驶前,控制所述光伏车辆的负载处于待启动状态,并保持原地充电;和/或,
在所述光伏车辆行驶中,控制所述光伏车辆的负载降低功耗。
14.根据权利要求12所述的光伏车辆能量分配方法,其特征在于,所述控制所述光伏车辆的负载降低功耗,包括:
降低光伏车辆电机频率、按照预设优先级依次关闭车内电器设备和按照预设优先级依次更改车内电器设备运行参数中的至少一项。
15.一种光伏车辆能量分配装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取光伏车辆的光伏板的光伏发电量;
第二获取模块,用于获取所述光伏车辆的蓄电池的蓄电池发电量;
第三获取模块,用于获取所述光伏车辆的负载耗电量;
计算模块,用于根据所述光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量,在所述光伏车辆行驶前,所述光伏发电量、所述蓄电池发电量和所述负载耗电量均为预测值,所述根据所述光伏发电量、蓄电池发电量与负载耗电量计算系统备用电量,包括:系统备用电量=光伏发电量的最小预测值+蓄电池发电量的最小预测值-负载耗电量的最大预测值;
控制模块,用于在所述系统备用电量低于预设阈值时,控制所述光伏车辆的负载处于低耗电工作模式。
16.一种光伏车辆,其特征在于,包括:
光伏板、蓄电池、多个负载和如权利要求15所述的光伏车辆能量分配装置;
所述伏车辆能量分配装置分别与所述光伏板、蓄电池、多个负载连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011014272.9A CN112060921B (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 光伏车辆能量分配方法、装置及光伏车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011014272.9A CN112060921B (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 光伏车辆能量分配方法、装置及光伏车辆 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112060921A CN112060921A (zh) | 2020-12-11 |
CN112060921B true CN112060921B (zh) | 2021-11-23 |
Family
ID=73682646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011014272.9A Active CN112060921B (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 光伏车辆能量分配方法、装置及光伏车辆 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112060921B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113300448B (zh) * | 2021-05-17 | 2022-11-01 | 英博超算(南京)科技有限公司 | 一种用于电动汽车的光伏发电系统 |
CN115915354A (zh) * | 2021-09-24 | 2023-04-04 | 上海华为技术有限公司 | 基站的供电管理方法和供电管理装置 |
CN116666787B (zh) * | 2023-07-28 | 2023-10-17 | 中国标准化研究院 | 一种锂电池智能管理系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107901768A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-13 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种太阳能汽车供电系统及方法 |
CN108791139A (zh) * | 2017-05-03 | 2018-11-13 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种汽车能量管理系统 |
CN109412531A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-01 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 光伏发电系统及其控制方法 |
CN109787340A (zh) * | 2017-11-15 | 2019-05-21 | 丰田自动车株式会社 | 太阳能发电系统 |
CN111092481A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 现代自动车株式会社 | 车辆及用于控制该车辆的方法 |
CN111284431A (zh) * | 2018-12-10 | 2020-06-16 | 现代自动车株式会社 | 车辆及其控制方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7172637B2 (ja) * | 2019-01-21 | 2022-11-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車載ソーラー発電装置 |
-
2020
- 2020-09-24 CN CN202011014272.9A patent/CN112060921B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108791139A (zh) * | 2017-05-03 | 2018-11-13 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种汽车能量管理系统 |
CN109787340A (zh) * | 2017-11-15 | 2019-05-21 | 丰田自动车株式会社 | 太阳能发电系统 |
CN107901768A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-13 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种太阳能汽车供电系统及方法 |
CN111092481A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 现代自动车株式会社 | 车辆及用于控制该车辆的方法 |
CN109412531A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-01 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 光伏发电系统及其控制方法 |
CN111284431A (zh) * | 2018-12-10 | 2020-06-16 | 现代自动车株式会社 | 车辆及其控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112060921A (zh) | 2020-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112060921B (zh) | 光伏车辆能量分配方法、装置及光伏车辆 | |
Dufo-López et al. | Optimisation of PV-wind-diesel-battery stand-alone systems to minimise cost and maximise human development index and job creation | |
Jeong et al. | Energy management strategies of a fuel cell/battery hybrid system using fuzzy logics | |
US9156359B2 (en) | Methods and vehicle systems for selectively using energy obtained from a solar subsystem | |
CN103166250B (zh) | 一种多能源供电系统能量智能管理装置 | |
CN107878244B (zh) | 一种数据清洗和预测方法及电动汽车移动充电宝系统 | |
KR20090055013A (ko) | 전력시스템 | |
CN108493959B (zh) | 基于Markov模型的电动汽车参与电网调频控制与分析方法 | |
Zhou | A regression learner-based approach for battery cycling ageing prediction―advances in energy management strategy and techno-economic analysis | |
CN110712528B (zh) | 一种动力电池组实时监控方法及设备 | |
CN104512266B (zh) | 汽车起动过程中的供电管理方法和汽车供电系统 | |
Goswami et al. | Stochastic firefly algorithm enabled fast charging of solar hybrid electric vehicles | |
CN113964872A (zh) | 光伏发电储能控制方法及系统 | |
CN116646965A (zh) | 一种光伏储能充放电一体化管理系统 | |
Gaetani-Liseo et al. | Impacts of supercapacitors on battery lifetime in hybrid energy storage system in building integrated photovoltaic DC micro-grid | |
Layadi et al. | Dimensioning a hybrid electrification system (PV/WT/DG+ battery) using a dynamic simulation | |
Nguyen et al. | A cost-effective standalone E-bike charging station powered by hybrid wind and solar power system including second-life BESS | |
CN117013617A (zh) | 一种5g基站的光储直柔型微电网控制系统 | |
CN113052450B (zh) | 一种适应电能替代发展战略的城市能源互联网规划方法 | |
Faqih et al. | Smart grid photovoltaic system pilot scale using sunlight intensity and state of charge (SoC) battery based on Mamdani fuzzy logic control | |
KR102514780B1 (ko) | 외부 환경 정보에 기반하는 에너지 저장장치 모니터링 시스템 | |
Nguyen et al. | Determination of second-life battery capacity and load rating for a standalone e-bike charging station powered by hybrid renewable energy system | |
CN115566762B (zh) | 一种局域配电网自平衡的电动汽车智能充放电管理方法 | |
Beltran et al. | Design and implementation of fuzzy logic controlled uninterruptible power supply integrating renewable solar energy | |
Pecolt et al. | Application for testing and optimising the performance of electric power systems in a hybrid “MELEX” vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |