能量管理策略范文

導語：如何才能寫好一篇能量管理策略，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：輕度混合動力汽車；再生制動能量；管理策略

前言

輕度混合動力汽車之所以能夠如此受歡迎，主要是因為其節能環保，同時動力也十分的充足，而且既能夠燃燒汽油產生動力同時又能夠依靠電能來產生動能，并且混合動力汽車最大的優勢就在于其能夠實現再生制動，在車輛減速或者是制動的過程中，能夠在充分保證車輛制動性能的前提之下把車輛的動能或者是位能來進行轉化，使其變成電能，并且儲存在汽車的電池之中，從而實現能量的回收。

1 混合動力汽車概述

1.1 混合動力汽車的研究價值

隨著當前環境壓力的不斷增大，我們所面臨的環境污染問題越來越嚴重，所以在汽車行業之中，對于低排量的新型汽車加以開發也成為了一個非常重要的任務，雖然通過對于汽油機和柴油機的處理能夠在一定程度上使得汽車的排量以及油耗得以降低，但是仍然無法徹底解決環境污染問題，所以在此背景之下，對于新型的混合動力汽車加以開發就顯得非常有價值。混合動力汽車結合了傳統內燃機汽車優良的動力性、續航里程和純電動汽車低排放和高效率等優勢，所以對于混合動力汽車加以研制不僅僅能夠有效地滿足人們對于汽車的需求，同時也避免了對于環境造成嚴重的污染。

1.2 混合動力汽車再生制動系統的研究概況

混合動力汽車有幾個十分突出的優勢，那就是怠速起停、電動助力、電動驅動和再生制動，正是由于有這些方面的功能，才能使得使得整車的油耗和排放量得以降低。而再生制動是混合動力汽車一個非常重要的功能，正是由于混合動力汽車具備了這一功能，才能夠實現對于制動能量的有效回收，使得整車的能量利用率得到了有效的提高。再生制動，實質上就是汽車減速或者是制動的過程之中，在保證車輛制動性能的基礎之上，通過一定的設備將車輛的動能或者是位能轉換成為其它形式的能量并且加以儲存，還能夠產生車輛所需要的制動力，既能夠滿足車輛減速和制動的要求，通過對于能量的儲存和利用來減少對于燃油的消耗，而且還能夠減少污染物的排放。而絕大部分的混合動力汽車往往都是通過過電機和發電機來對于能量進行回收的，混合動力汽車再生制動是其實現低油耗以及低排放的一個非常重要的措施。

1.3 輕度混合動力汽車的基本組成及參數

對于輕度混合動力汽車而言，其所選用的是功率較小的驅動電機，在其運行的過程中，主要是依靠的內燃機和電動機運行來提供動力的，而且輔助動力的范圍也較為有限，所以所需要的電池的能量也較低，所有的混合恿ζ車之中，輕度混合方式的價格是最為廉價的，同時也能夠適當地提高燃油經濟性。輕度混合動力汽車的系統配置以及相關參數如表1所示。

在輕度混合動力汽車進行制動或者是減速的過程中，其制動的方式主要有兩種，既包括了傳統的摩擦制動，同時也有電機再生制動，所以能夠為其提供充足的制動力。所以輕度混合動力汽車的制動系統實質上是一個復合系統，由摩擦制動系統和再生制動系統所構成。在汽車制動或者是減速的過程中，液壓制動系統、電機、蓄電池以及整車動力傳動系統都要參與到這一個過程之中。

2 輕度混合動力汽車再生制動能量管理策略

2.1 混合動力汽車與傳統汽車制動對比

混合動力汽車的制動系統在傳統汽車制動系統的基礎之上增加了一個電機再生制動系統，通過電機再生制動系統所產生的再生制動力能夠使得整車的制動能力得以提升。一般在城市之中，汽車的車速往往都較低，所以對于大部分的汽車而言，其制動強度z一般都是小于0.3的，所以絕大部分的混合動力汽車都是在保證制動力分配以及制動感覺的條件之下通過產生電機制動力來使得汽車前輪制動油缸的壓力得到有效的修正，從而有效地進行減壓控制，使得整車更好地安全制動，同時對于能量進行有效的回收。

2.2 再生制動能量管理策略

輕度混合動力汽車在滿足制動安全性的基礎之上，應該對于整車前后輪的制動力進行重新的分配，而且在城市驅動循環下，一般汽車是在比較小的制動強度下減速的，在城市驅動循環下，由于平均車速以及最高車速往往都較低，而且由于受到交通狀況的影響，往往常常需要制動減速，所以制動強度z

一般在城市驅動循環下，很多時候汽車都是處在較低檔位行駛的，所以說相應的制動強度也就較低，所以對于輕度混合動力汽車而言，在制動力分配方面，主要就應該多對于電機制動力加以利用，從而有效地實現對于制動能量的回收。具體分配情況可以按照以下來進行：首先如果制動強度z

3 結束語

通過對于再生制動能量的有效管理，在汽車的制動過程中，既能夠有效地保證汽車制動的效果，同時又能夠更好地實現對于制動能量的回收。而且通過對于再生制動能量的有效管理和利用，還能夠有效地減少污染物的排放，節約更多的燃油，所以無論是從環保的角度還是經濟性的角度來看，進行輕度混合動力汽車再生制動能量的管理都有著非常重要的意義。

篇2

關鍵詞：提升;電能計量;資產管理水平;策略

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）35-0153-02

電力企業為資產密集型企業，其計量資產管理工作包括電流互感器、電壓互感器、計量自動化終端以及電能表等裝置，特點表現為單個設備的價格相對較低，設備數量相對較多的特點。但是目前電力企業電能計量資產管理還存在一些問題，明顯著的影響了電能計量資產的管理水平，制約了電力企業的發展進程。因此，采取有效的措施提升電能計量資產管理水平勢在必行。

1 電能計量資產管理存在的問題分析

1.1 購置計量資產設備前缺乏合理的分析

電力企業的業務管理部門或者其他部門在購買計量資產時，沒有和相應的單位進行合理的溝通，并且也沒有經過仔細、全面的調查就盲目購買，導致購置的計量資產設備技術含量非常低，并不能夠滿足生產的實際需求，很快被其他的電能計量資產設備所取代，形成閑置計量資產，不僅造成資源的浪費，還占用了大量的空間。

1.2 電能計量資產管理存在的問題

目前，電能計量資產管理存在以下幾個方面的問題：

①缺乏整體管理目標，電能計量管理手段以應對具體問題為主，需要進行進一步的系統化與規范化。

②管理策略方面并不重視資產管理的考核要求好反饋機制，并沒有形成全生命周期的計量資產閉環管理模式。

③電能作為市場營銷工作的重要組成部分，計量資產管理需要多項營銷工作的支持，但是目前并沒有形成明確的總體管理目標。

④計量裝置、器具等計量資產管理對象不統一，并且業務語言還存在一定的差異，容易造成誤解。

1.3 計量資產管理人員水平相對較低

目前，電能計量資產管理人員的學歷水平偏低、專業技術水平有待加強、職業道德素養有待提高，計量資產管理人員的綜合素質相對較低，很難保證其能夠正確的理解業務原理，并有效的完整電能計量資產管理工作，對電能計量資產管理工作水平的提高具有一定的影響。

1.4 報廢或者閑置計量資產的處置存在的問題

報廢或者閑置計量資產的處置問題主要包括兩個方面：

①由于沒有按照規定途徑形成的閑置計量資產，主要指的是通過各種逃避監管的手段，購買電力企業計量次產之外，并且沒有實際生產效益的資產。

②由于計量資產設備的更新換代形成的閑置計量資產，主要指的是隨著科學技術的發展，原來的電能計量資產已經不能滿足實際生產的需求，即設備的更新換代形成的資產。閑置資產不僅占用了大量的資金，還占用很大面積，如果不能進行妥善的處理，將會造成資產的流失。

2 提升電能計量資產管理水平的有效措施

2.1 創建完善的計量資產管理制度

電能計量資產的管理水平直接影響電能計量資產結算的公正性與準確性。供電企業應該充分的認識到電能計量資產管理的重要性，并高度重視電能計量資產管理的地位和作用，創建統一領導、分級管理以及責任到人的管理原則，認真貫徹和落實電能計量管理的相關技術標準和制度，同時制定相應配套的實施計劃以及管理措施，創建電能計量資產管理監督網絡，完善管理制度以及相關的工作流程，做到電能計量資產管理工作“有章可循、有章必循、違章必究”，以此保證電能計量資產管理工作的公正性與準確性。

2.2 實現標準化管理

實現標準化管理是地哪里企業進行計量資產管理的基礎，電力企業在進行計量資產管理的工作中，應該以新型的法律法規為依據，用計量資產管理和企業管理的法律來保證電能計量資產管理工作的合法性與有效性，這也是電能計量資產管理標準化的前提。通過創建以領導來進行直接管理的組織形式，增大領導對計量資產管理的重視程度，針對每一個計量資產管理的所有環節制定標準化的計量資產管理制度，并針對具體的計量資產管理制度創建相應的標準，以此保證電能計量資產管理工作的準確性。同時，電力企業應該制定責任管理制度，將電能計量資產管理工作責任到人，強化各個部門之間的協調與配合，通過共同的努力實現電力計量資產管理的有效、合理、標準以及規范化管理。

2.3 提升電能計量資產管理的技術水平

目前，許多電力企業存在計量資產管理裝備水平落后的問題，并且計量資產管理工作人員的業務素質相對較低，為了有效的解決這種問題，電力企業應該定期或者不定期的對計量資產管理工作人員進行培訓，通過多種途徑學習和了解國內外的先進計量資產管理技術，進而提高電能計量資產管理人員的業務水平，再通過提升電能計量資產管理的技術水平，能夠強化對計量資產的管理水平。

2.4 提升電能計量資產日常管理水平

由于電力企業的計量資產管理的種類多、數量大，為了做好計量資產管理，應該做好日常管理工作，創建設備檔案，做好集中發放管理計劃，能夠實現快速、準確的收貨和發貨，做好領表管理工作，并根據當月的庫房存儲數量，制定下一個月的領表工作計劃，以此保證電能計量資產的賬務和領用相吻合。同時，電力企業還應該創建計量資產報廢制度，明確規定設備報廢的標準，只有達到了相應的報廢標準之后才允許報廢，同時還應該做好報廢設備的處理工作，盡可能做到物盡其用。

2.5 實施全生命周期管理措施

電能計量資產管理工作涉及的范圍非常廣，其中包括了電流和電壓互感器、自動化終端、集中控制器、智能電表等，為了提供電能計量資產管理的水平，應該實施全生命周期管理措施，可以利用GPRS技術創建計量資產管理工作的全周期管理系統，通過GPRS技術獲得計量資產管理所需的所有數據，并以實時、可視的定位信息管理計量資產，提升電能計量資產管理工作的運行維護、供貨管理、預算編制、資金管理以及資產需求等工作的準確性，顯著的提升電能計量資產管理水平。

2.6 改進計量資產管理績效標準

電能計量資產管理績效標準的改進主要從兩個方面入手：一方面，對計量資產報表的優化與應用，通過梳理與審視計量資產報表，保證其能夠覆蓋計量資產管理的各項內容，為計量資產管理工作提供可靠的參考;另一方面，制定合理、完善的計量資產管理的績效指標體系，對計量資產管理工作的水平以及效果進行全面、科學的評價，并及時、準確地發現管理工作的薄弱環節以及不足，然后采取相應的措施進行處理，提升電能計量資產的管理水平。

3 結 語

總而言之，電能計量資產管理工作是計量管理工作的核心內容，只有正確的認識到當前電能計量資產管理工作中存在的問題，針對導致這些問題的原因進行分析，并采取有效的措施進行處理，顯著提升電能計量資產管理的水平和效率，進而促進電力企業能夠健康、穩定、可持續的發展。

參考文獻：

[1] 征.電力企業計量資產管理中的問題與對策[J].企業技術開發，2013，32（24）：132-133.

[2] 彭清清，鄧黎明.電能計量資產管理思考[J].中國電力教育，2012，（24）：102-103.

篇3

關鍵詞:城市公交；串聯式；策略

中圖分類號： TN144 文獻標識碼： A 文章編號：

1、混合動力城市客車驅動形式的選擇

在決定混合動力城市客車選用串聯還是并聯驅動方式時，必須充分結合混合動力城市客車的運行工況的特點和需要達到的側重目標一一降低排放還是提高燃油經濟性。重點從以下幾個方面考慮。

(l)并聯驅動的燃油經濟性比串聯好，而串聯方案的排放更佳。目前各國開發混合動力城市客車的直接目的是改善公交客車的排放。根據資料統計，歐美前一階段所生產和研制的混合動力城市客車多采用串聯布置方案。

(2)串聯驅動方案只有電機直接驅動這一驅動形式。電動機在低速時候很好的扭矩特性使串聯布置混合動力客車具有很好的加速性能，這對城市客車尤為重要。

(3)對于混合動力公交客車而言，在行駛過程會頻繁的出現減速和停車等運行工況，相對而言，采用串聯布置更利于制動能量的回收。

(4)串聯方案特點決定了其對電池的依賴程度更高，但公交客車都是很規律的運行工況使其具有對電池組進行定期維護的條件。

(5)串聯方案與并聯方案相比較的劣勢之一，是電池、電動機、發動機、發電機的功率較大，從而使整車的質量和成本上升幅度較大，但這種上升幅度對大客車的影響相對較小。

(6)串聯方案具有“零排放”特性，這使它具有更適合于在排放要求極為嚴格的中心市區內運行。

(7)各自的技術特點決定了串聯式混合動力汽車特別適合于在市內低速運行、頻繁的加速、減速、停車的復雜工況;而并聯混合動力汽車更適于路況簡單的城市間公路及高速行駛的車輛。

2、串聯式混合動力公交車控制策略研究

控制策略是混合動力汽車的核心，是混合動力汽車驅動系統發揮最佳性能的關鍵，它根據汽車行駛過程中對動力系統的能量需求，動態分配發動機與電機系統的輸出功率，使發動機盡量工作在最優工作區，當車輛的需求功率較小時，發動機必須將多余的能量輸入蓄電池儲存起來;在車輛的需求功率較大時，再將蓄電池的電能釋放出來。在目前的技術條件下，蓄電池的充放電效率都不高，特別是這樣頻繁的充放電過程必將造成了很多不必要的能量的損失。所以合理的控制策略和控制邏輯就顯得特別重要，其不但可以優化能量流動，而且能夠在很大程度上改善SHEV的動力性、燃油經濟性、排放性以及續駛里程。

串聯式HEV控制策略按性質可分為被動性和主動型兩大類，被動型能量管理策略是在保證蓄電池和發動機各自工作于其最佳工作區域的條件下被動地滿足車輛功率需求的一種控制模式，這種控制模式以提高能量流動效率為主要目的。而主動型能量管理策略在注重提高汽車系統內部能量流動效率的同時，可根據行車環境主動減小車輛功率需求。

2.1被動能且管理策略

(l)恒溫器型(開關型)控制策略恒溫器型(Thermostat)控制策略特征為:發動機開機后即恒定地工作于效率最高點，為使蓄電池組工作于充放電性能良好的工作區，預先設定了其充電狀態SOC的最大值SOCmax、與最小值SOCmin。當蓄電池SOC≤SOCmin時，發動機啟動并進入設定的工作點(最低油耗或最低排放)工作，輸出功率的一部分滿足車輛驅動功率需求，另一部分功率向蓄電池充電。而當蓄電池SOC≥SOCmax:時，發動機關閉，由蓄電池單獨向電機供電驅動車輛。

恒溫器型控制策略的優點是發動機的燃燒充分，排放低。缺點是動力蓄電池必須滿足驅動電機瞬時功率的需要，其放電電流波動較大，經常出現大電流放電的情況，且蓄電池充放電頻繁，對蓄電池使用壽命均有不利影響。其次，雖然APU可以在最優效率點工作，但由于多了能量轉換的環節，加上發動機開關時的動態損耗，因而有可能抵消由發動機運行時工作效率最高所帶來的好處，使得系統總體的損失功率變大，能量轉換效率趨低。這種能量管理策略對發動機有利而對動力電池無利。

(2)功率跟隨型控制策略功率跟隨型(Power-Follower)控制策略由APU全程跟蹤車輛功率需求，發動機總保持運轉，這與傳統汽車的行駛相似。

功率跟隨型能量管理策略的優點是蓄電池容量被減小到最小程度，因而蓄電池重量相對恒溫器型策略來說減輕了許多，從而在很大程度上減小了汽車行駛阻力，此外由于蓄電池充放電次數減少而使得系統內部功率損失相應減少。缺點是APU必須滿足續駛里程內的所有功率要求且要做出快速響應，發動機必須在從低到高的整個負荷區范圍內運行，這些都損害了發動機的效率和排放性能(尤其在低負荷區)。因此，該控制策略對蓄電池有利而對發動機不利。

(3)恒溫器十功率跟隨型控制策略恒溫器十功率跟隨型控制策略基本思路為:當發動機在SOC較低或負載功率較大時均會啟動，當負載功率較小且SOC高于預設的上限值時，發動機被關閉，在發動機關停之間設定了一定范圍的狀態保持區域，這樣可以避免頻繁關停。發動機一旦啟動便在相對經濟的區域內對電動機的負載功率進行跟蹤，當負載功率大于或小于發動機經濟區域所能輸出的功率時，電池組可以通過充放電對該功率差額進行緩沖和補償。例如，當汽車加速或爬坡時，為了滿足車輪驅動功率要求，降低對蓄電池峰值功率要求，延長其工作壽命，可采用功率跟隨模式，當汽車車率要求較低時，為了避免發動機低效率工況的發生，可以采用恒溫器模式，以提高整車系統的效率。恒溫器+功率跟隨型控制策略可以減少電能的循環損耗，避免蓄電池大電流放電和發動機的頻繁啟動，降低了油耗，提高了排放性能。

2.2主動型能且管理策略

(l)路線適應型控制策略

路線適應型控制策略基于城市公交車加減速頻繁、路線固定，站點、站距、停車時間均己知的特點，在恒溫器型或功率跟隨器型控制策略的基礎上增加兩個子控制策略:一個叫Adviser子控制策略，另一個叫Adapter子控制策略。Advise:根據行車路線數據(整個路線速度曲線、站點位置、實際車速等)幫助駕駛員發出當前工況下的最佳加速踏板請求;Adapter僅根據車輛停靠站點信息控制車輛進站前的速度，以使再生制動能量回收增加。路線適應性控制策略挖掘了混合動力車在城市公交中使用的潛力，但沒考慮交通干擾、意外停車等因素。路線適應型控制策略特別適合城市公交車。

(2)動態規劃優化控制策略

動態規劃優化控制策略以汽車在給定的駕駛循環工況下最小油耗為優化目標，根據串聯式HEV的能量流動特點建立適當的數學模型，按照時間順序把整個循環工況下的功率與效率以一定的時間間隔分成若干個時間片段，然后從最后一段狀態開始逆向遞推到初始段狀態為止，最后求出整個循環工況下發動機最優輸出功率序列。該方法只能用于特定的駕駛循環，必須預先精確知道車輛的需求功率，因而不能用于在線控制，常用于離線優化，以幫助總結和提煉出能用于在線控制的能量管理策略。

(3)負荷預測型控制策略

負荷預測型控制策略基于APU輸出功率要比車輛驅動功率隨時間變化平穩得多這一事實，在恒溫器型或功率跟隨型策略的基礎上添加一個車輛負荷預測器。預測器根據車輛運行工況預測車輛需要的驅動功率，通過車輛已耗功率的記錄測算出驅動功率的一些平均值和它的波動范圍，再利用路面坡度、交通情況等信息，來預測出車輛下一個時刻的負荷。利用該預測值、蓄電池的SOC狀態決定采用哪一種工作模式。

負荷預測性控制策略的最大特征是:提供了一種根據在線所預測的驅動功率參與系統能量管理。達到油耗最低、排放最低的目的，可操作性強。缺點是所預測的驅動功率由于是由已耗功率推測得出

的，與車輛功率的即時需求值有差異。

2.3串聯式HEV能最管理策略的發展趨勢

由于恒溫器+功率跟隨型控制方式更有利避免電池大電流放電和發動機的頻繁啟動，降低油耗提高排放性能，因此較為常用，其技術也逐漸趨于成熟。

被動性能量管理策略在深化控制規則的基礎上將向著與多種優化算法和理論相結合的精細控制方向發展，以進一步減小車內系統能量內耗、提高能量流動效率為主要目的。

而主動型能量管理向著以人、車、路組成的大系統內的能量綜合控制的方向發展，以減少整個大系統的能量損耗為目的。其研究的最大困難在于需預先確定車輛的行駛路線、路面狀況與交通信號等情況，目前尚處于仿真與試驗階段。

篇4

【關鍵詞】混合動力汽車控制策略

前言

為了解決汽車所帶來的C02排放問題以及油價攀升問題，全球汽車公司紛紛轉向混合動力和電動系列汽車的研究和開發。與傳統能源動力汽車相比，混合動力汽車在環保和節能等方面表現出明顯的優勢；與電動汽車相比，混合動力汽車的生產成本較低。因此，混合動力汽車異軍突起，成為新一代汽車的研究開發的熱點。

1.混合動力汽車結構及其特點

近些年來，由于蓄電池技術的發展，由發電機和電動機組成的混合動力系統已經發展出串聯式、并聯式和混聯式這三種組成方式。它們因為有著不同的組合形式而各自有各自的優缺點，串聯和并聯是以前就有的傳統的HEV動力系統組成方式，而混聯式是后來發展起來的，它的特點是有更多的工作模式可供選擇，既具有串聯式混合動力電動汽車的特征。又具有并聯式混合動力電動汽車的特征。

1.1串聯式混合動力汽車(SHEV)

串聯式混合動力電動汽車的驅動系統是由發動機、發電機和驅動電動機依次串聯組成的。SHEV通過發動機起動，然后發電機組將機械能轉化為電能，用來驅動電動機或者給電池組充電，這樣可以延長串聯式混合動力動汽車的行駛里程。串聯式混合動力汽車發動機的轉速控制在一定的范圍之內，運行工況對它沒有任何影響，所以SHEV能夠保證它的運轉狀態在任何時候都是高效率的，同時能量消耗和排放也非常低。串聯式混合動力汽車主要有一種電動機驅動模式，所以它的控制系統和驅動系統都非常簡單，三大動力總能夠很自由地在底盤上布置，它的動力特性跟純電動汽車的更接近。SHEV三大動力總功率要求與它的最大驅動功率相近。

串聯式結構適用于頻繁起步和低速行駛工況，可以將發動機調整在最佳工況點附近穩定運轉。通過調整電池和電動機的輸出來調整車速的目的。使發動機避免怠速和低速運轉的工況，從而提高發動機的效率，減少廢氣排放。缺點是能量幾經轉換，機械效率較低。故主要應用于大型客車。

1.2并聯式混合動力汽車(PHEV)

并聯式混合動力汽車是由發動機、電動發電機或驅動電動機兩大動力總成組成。PHEV的驅動系統由它們并聯組成。此時電動汽車可由發動機或電動機單獨驅動，也可以由它們共同驅動。所以，可以降低對電機、發動機功率的要求，而且電池的容量也可以適當的減小一點，從而降低制造汽車的成本。在PHEV中，沒有像串聯式混合動力汽車那樣在能量轉化中的損失，而是采用高效率的機械傳動系統，由發動機直接帶動PHEV的驅動系統驅動PHEV行駛，發動機始終穩定地運轉在低油耗、高效率和低排放的轉速范圍內。并聯式混合動力汽車的驅動裝置是發動機和電動機，由于PHEV的結構特點，它有三種驅動模式，分別是由發動機單獨驅動、由電動機單獨驅動和發動機與電動機聯合驅動。但是一般情況下，PHEV主要由發動機單獨驅動，在這種驅動模式下它的動力特性跟內燃機汽車更接近。由于兩大動力總成是并聯的，功率可以疊加起來，發動機和電動機也不需要像串聯式那樣采用大功率的。只要是并聯式混合動力電動汽車最大驅動功率的1／2到1之間。

并聯式結構最適合在城市間公路和高速公路上穩定行駛的工況。由于并聯式驅動系統受汽車行駛工況點影響，因此不適合汽車行駛工況較多，較大；相比于串聯結構式，需要變速裝置和動力復合裝置，傳動結構復雜。由于它的尺寸比較小，主要在中小型汽車上應用。

1.3混聯式混合動力汽車(PSHEV)

PSHEV既具有串聯式混合動力汽車的結構形式與功能特性，又具有并聯式混合動力汽車的結構形式與功能特性。混聯式混合電動車的動力總成系統包括發動機、電動／發電機以及驅動電動機。PSHEV的動力驅動系統在車輛的行駛速度比較低時運行狀態與SHEV相似；PSHEV的動力驅動系統在車輛的行駛速度比較高時運行狀態則與PHEV相似。當混聯式混合動力汽車起動時。發動機發動產生驅動轉矩，其中有一些由傳動裝置傳送給汽車車輪，而剩下的就用來給發電機發電。這些電能用來驅動電動機產生驅動轉矩用來驅動車輪或者給蓄電池充電。

混聯式混合動力汽車的驅動系統具有SHEV和PHEV的驅動系統的優點，所以它能夠在不同的路況下選擇不同的工作模式，實現低油耗和低排放的控制目的。混聯式混合動力電動汽車的結構特點。三大動力總成各自的功率均能夠取混聯式混合電動車最大驅動功率的1／3到1之間，而且能夠接近甚至超過傳統內燃機汽車的動力性能水平，但是對發動機電動機的技術要求較高，對蓄電池技術要求較高。

2.混合動力汽車控制策略研究

為了達到使HEV獲得諸如車輛尾氣排放量小、燃油經濟性好、車輛動力驅動性好以及系統造價低等性能，本文研究了幾種控制策略。依據這些控制策略的性質將其分成兩大類，被動型能量控制策略和主動型能量控制策略。在確保發動機和電池始終在它們的最佳工作區范圍內運行的條件下，被動型能量控制策略的控制方法是被動地滿足保證汽車正常行駛的功率需求。被動型能量控制策略的核心目標是盡量提高車輛在行駛過程中能量在整車流動時的利用率，主要有基本規則型控制策略、功率跟隨型控制策略、開關型控制策略。在提高系統內部能量流動效率的同時，主動型能量控制策略根據行駛環境的差異，主動擴大再生制動能量、調整車輛功率需求的控制模式，主動型能量控制策略包括負荷預測型控制策略、路線適應型控制策略、動態規劃法能量優化控制策略。

2.1被動型控制策略

(1)基本規則型控制

基本規則型控制策略設定電池荷電狀態SOC在什么范圍內能夠提高電池的工作效率是由電池的充放電特性來決定的，設定發動機工作的高效率區是由它的負荷特性圖來確定的。這種控制策略的優點是它既具有功率跟隨型控制策略的特點，同時又兼具開關型控制策略的好處。需要預報車輛需求功率是它唯一的缺點。

(2)功率跟隨型控制

發動機在功率跟隨型控制策略中始終保持對運行中的車輛提供行駛所需驅動功率，并且僅僅當電池的荷電狀態SOC≥SOC的時候，而電池提供的功率己經完全足夠驅動混合電動車工作，只有此時才讓發動機怠速運行或發動機關閉。功率跟隨型控制策略的優點是，電池質量較小，蓄電池組的容量被降低到了最小程度，因此汽車行駛所受的阻力也在一定程度上減小。除此以外，系統內耗也因為電池充放電次數的降低而降低。功率跟隨型控制的缺點是它的排放以及發動機的工作效率沒有開關型控制下的好，這是因為在這種控制策略下必須保證發動機工作在一定的范圍內。

(3)開關型控制

發動機一旦開始工作了以后就被控制始終工作在高效率區是開關型控制策略的主要特點。設定電池的荷電狀態SOC的最小值

SOC和最大值SOC是為了達到使電池始終在充放電性能比較好的區域內工作這個目的。開關型控制的控制邏輯主要有以下三點：

1.電池的荷電狀態SOC≥SOC此時由電池單獨向電動機供電，而發動機關閉，不在工作狀態下。

2.電池的荷電狀態SOC≤SOC≤SOC此時發電機在高效率區運轉，通過電池和電機來調節它的行駛需求以及輸出功率的盈虧。

3.電池的荷電狀態SOC≤SOC此時發動機工作于設定的工作區(低排放或者低油耗)，一部分輸出功率向電池充電，另一部分提供車輛行駛所用。

發動機的排放較低是開關型控制策略的優點，但是這種控制策略也有缺點，電池需要頻繁地進行充放電，另外還有發動機的開和關切換時的動態損耗功率，就會降低系統的能量轉換效率，加大系統總體的損失功率，所以發動機運行在高效率區所帶來的好處也許會在一定程度上被這些缺點所抵消。

2.2主動型能量控制

(1)負荷預測型控制策略

在基本控制策略(功率跟隨型或開關型控制策略)的基礎上，負荷預測型控制策略增加了一個車輛負荷預測器。負荷預測型控制策略基于車輛驅動功率隨時間變化沒有發動機發電機輸出功率平穩的事實。根據HEV在行駛過程中所使用的驅動功率的歷史值來預測出它的平均值以及變化范圍，然后根據行駛路況以及所在道路的坡度變化等相關信息，預測出HEV接下來所要承受的負荷情況。負荷預測型控制策略跟其他控制方法相比一個最大的好處是通過在線預測得到一個車輛正常行駛所需動力驅動功率，然后依據這個得到的車輛行駛所需功率來協助管理系統能量。這種控制策略的實際操作性強，可以滿足最小化車輛尾氣排放量以及燃油經濟性最佳；但是這種控制策略也是有缺點，它所預測的驅動功率與車輛功率的即時需求值有差距，因為驅動功率是由已耗功率推測得出。

(2)路線適應型控制策略

因為在每個城市中，各個公交車的行走線路都是一成不變的，而且在市中心的道路狀況下，車輛必須頻繁地加減速甚至停車，每個公交站點都是確定的，并且它們之間的距離也是己知的，路線適應型控制策略在SHEV的基本控制策略(功率跟隨型或開關型控制策略)基礎上另外添加兩個控制子策略：Adapter子控制策略和Adviser子控制策略。為了提高車輛制動時的能量回收率，Adapter對公交車到達站點之前的速度大小進行控制，這是通過已知的公交車站點信息來實現的：根據各個公交站點的具置情況、車輛在整個線路的行駛過程中各路段應分別采用何種速度以及車輛的實際運行速度等行車線路數據，Adviser能夠協助駕駛員準確判斷在當前路況下應提交多大的最佳加速踏板請求。

(3)動態規劃法能量優化控制策略

這種控制策略根據SHEV功率流動特點來建立合適的數學模型。優化目標是使混合動力汽車在已知的行駛工況下燃油經濟性最佳。它將整個行駛工況下的效率以及整車功率按照某一個合理的時間間隔依據先后順序將整個時間分為若干個片斷，根據時間的倒序由末狀態逆向遞推直至初始狀態，然后計算出發動機在整個行駛工況下的最佳輸出功率序列。此種方法只可以用于必須預先精確知道車輛的需求功率的特定駕駛循環，常用于離線優化，而不能用于在線控制。

本文對現有具有不同聯接形式的混合動力汽車結構進行分析，從控制策略性質出發提出擬解決方案，擬在為進一步優化控制策略提供依據，從而大力發展混合動力汽車，以便針對目前我國在汽車領域存在的技術相對落后的現狀。更好的解決傳統發動機汽車長期存在的燃油經濟性低、城市環境污染嚴重等問題。

參考文獻：

[1]歐陽海，付淑豐，應麗菲.混合動力汽車控制策略[J].北京汽車，2008，6：18-22.

[2]LinCC，PengHuei，GrizzleJW，etal.PowerManagementStrategy-foraParallelHybridEleetrieTruek[J].IEEETransactionsonControl-SystemsTeehnology，2003，11(6)：839-849.

[3]ChunhoKim，EokNamGoong，SeongehulLee，etal.FuelEcono-myOPtimiZationforParallelHybridVehieleswithCVT[c].SAEl999-01-1148.

[4]秦大同，舒紅，胡建軍.輕度混合動力汽車動力性能仿真及動力系統參數匹配研究.機械工程學報.2004，40(2)：78-82.

[5]朱元，田光宇，陳全世等.混合動力汽車能量管理策略的四步驟設計方法[J].機械工程學報，2004，40(8)：128-133.

[6]黃妙華，陳鷹.基于轉矩分配的并聯式混合動力電動轎車能量管理策略研究[J].武漢理工大學學報(交通科學與工程)，2006，30(1)：33-36.

[7]吳建華.汽車發動機原理[M].北京：機械工業出版社，2005.

篇5

[關鍵詞]暖通空調；系統優化；能量管理；發展趨勢

中圖分類號：TU831.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）45-0106-01

1、國內暖通空調系統優化控制與能量管理現狀

1.1 系統優化控制

在系統設定點優化控制方面，羅啟軍等人通過動態優化技術，在某一具體期間內，繪制出了峰值能耗或運行成本最小的房間溫度曲線，并通過計算得出了暖通空調設備的最佳開/關時間。S.W.Wang基于整個系統環境的預測響應及能量運行，采用自適應性控制理論優化控制某海水冷卻空調系統，提出優化多個設定點達到降低系統能耗和改善系統響應時間的目的，

在整個空調系統的控制方面，更多的學者根據暖通空調系統中每個設備的非線性特性，更加注重人工神經網絡的應用；此外，部分研究者們在暖通空調的優化控制應用先進的智能優化方法和建模方法，注重變工況點的在線優化控制，取得了顯著效果。

總之，國內對于暖通空調系統優化控制的研究還處的初級階段，相比實踐成果，仿真研究較多。

1.2 能量管理

江億等人通過啟/停中央控制管理機器，實現了參數設定值的修改；曹秋聲充分應用變頻技術，結合模糊控制和最優控制方法，研制出了具有負荷隨動跟蹤特性的專用管理系統軟件；翁史俊根據冷水機組的冷水供回水溫度和溫差等基本信息，通過控制現場智能操作臺，實現對風機、水泵和制冷熱泵機組的聯鎖、邏輯、順序啟停和節能控制，并得出了暖通空調系統運行的最佳的設備數量和組合方式；晉欣橋根據ASHRAE通風標準對新風量的要求，在分析研究多區域變風量空調及其控制系統的基礎上，通過仿真分析的方法，得出了VAV末端再熱控制并結合AHU送風溫度優化的控制方案是最佳的方案，不僅有效降低系統的能耗，而且解決了多區域VAV空調系統的新風分配問題。

總之，隨著計算機的全面普及，暖通空調系統的和管理設備逐步取代常規儀表，并在系統能量管理方面主要體現在工作時序優化、設備組合優化以及各種能量指標的考核、計量和統計方面。

2 國外暖通空調系統優化控制與能量管理現狀

2.1 系統優化控制

L.L u等人通過對空調主要設備進行數學建模，進行全局最優控制取得了一定的成績。但由于未能考慮水溫是分布參數以及每個設備是一致的假設致使結論存在缺陷；N.Nassif等人在溫度優化設定中應用多目標遺傳算法，獲得了令人舒適的溫度和最佳的能量利用效率，并采用雙對象進化算法，優化了暖通空調預測控制策略的設定點，節能效果提升了19.5 %；W.J.Cai基于能量平衡和換熱原理，建立了一種簡單精確的空氣處理單元工程模型，通過最小二乘法和非線性規劃測算出了模型的三個參數，但這種方法是在整個工作范圍內和實際性能更加匹配的情況下進行的，具有很強的魯棒性；Q.Song等人結合定位比例控制算法的優勢，應用魯棒神經網絡算法，有效滿足了參數不斷變化以及空調系統中負荷擾動范圍大的特點，但缺點是魯棒性較強。

此外，暖通空調系統中單個或多個局部子系統控制的設定點問題一直是研究的難點和焦點問題，國外一些研究者通過應用二次函數和模型進行優化方法研究。

2.2 能量管理

J.B.Rishel在變熱量和變冷量負荷的冷熱水系統中，應用先進的變頻泵和數字控制，減少了熱水和冷水分配系統對設備的需求；F.Engdahl等人研究出了最優的供風溫度，相比恒定供風溫度運行方式，減少了暖通空調系統的能量消耗；S.C.Sekhar等人對室內空氣質量和濕度在舒適度條件下設定期望值，提出了一種新的空調空氣質量和能量消耗的控制方法，但是，該種方法未能考慮在不同條件下同種空調系統的整體能量優化效果；J.Xu等人應用神經網絡、拉格朗日松弛法、動態規劃等方法，得出了暖通空調系統的日常能量管理公式。并通過控制暖通空調每個單元的能量消耗，最大限度地降低整個系統的能耗；M.Zaheeruddin從暖通空調系統時間調度操作方面提出優化控制策略，即在給定的空氣狀態情況下，考慮夜間啟停、應用模式和能量核算等建筑物的運行調度，計算出了區域質量流量的最優值、供水溫度值和供風溫度。

3、暖通空調優化控制技術發展方向

3.1 單元控制器方面

當前暖通空調控制系統的基礎控制單元器是設備順序、邏輯控制開關量和傳統PID為控制策略的回路控制，CPU主要采用8位單片機。隨著智能控制理論的不斷發展和嵌入式系統的成熟，在多工況、變負荷等條件下，實現控制對象能夠逐步學習、每個環節自適應的單元控制器必然成為暖通空調優化控制技術發展方向。

3.2 管理功能方面

監控功能是暖通空調系統管理的主要功能，具體表現為對基礎控制單元的信息進行集中報告、管理、報警、狀態監測等，隨著能量消耗最小化的基本要求，如何在現有基礎功能是增加能量管理功能，實時監測暖通空調每個環節末端用戶能量使用情況必然成為研究的重點。

3.3 每個設備最佳參數值設定方面

以定工作點的方式實現每個設備的溫度、壓力、流量等參數的控制是當前暖通空調系統的主要方式，在某一條件下每個設備都具有最佳的設定點。但是，在整個暖通空調系統中，如何在各個負荷下，設定每個設備最佳參數值仍然是系統優化控制研究的一個重要方面。

3.4 網絡技術方面

隨著企業信息化程度的不斷提高，系統的設備運行和能量管理信息也將納入到以Intranet和Internet構成的企業信息管理系統中。由于當前暖通空調控制系統在開發環境、技術標準以及控制協議等方面各不相同，因此，在不同的計算機系統中如何實現信息的交換和數據的共享，是暖通空調能量管理與優化控制的又一個發展方向。

參考文獻

[1]何世達.試論暖通空調系統節能設計[J].江西建材，2015（04）.

篇6

關鍵詞：機電系統；綜合；控制技術

機電系統綜合控制技術的實踐性強，發展速度非常快，常用機、機電等行業中，提供綜合的控制手段，機電系統中，各項功能都是獨立的，運用綜合控制技術，才能實現各項技術的相互融合，促使機電系統綜合控制成為統一的整體，逐步提高機電系統綜合控制的性能，體現此項技術的可靠性及科學性。

1 機電綜合控制系統分析

機電綜合控制系統，是指將被控對象的機電系統連接起來，特別是在功能、物理量以及能量方面，實現了綜合化的運行，把服務對象中的所有機電控制項目，綜合的融入到控制系y內，保障機電綜合控制系統的最優化。機電綜合控制系統技術，是機電行業重點發展的項目，根據機電系統的實際情況，積極整合綜合的功能，以此來提高機電綜合控制系統的服務性能，簡化操作模式。

2 機電綜合控制系統仿真

機電綜合控制技術內，仿真操作是一項核心的項目，需在仿真的平臺下，研究機電綜合控制系統的具體應用。機電綜合控制系統仿真時，采用分布式、多任務的環境，以純數字路徑為主，其可根據服務對象，提前實行機電綜合控制系統的仿真研究。本文以飛機的機電綜合控制系統為研究案例，探討仿真的相關內容。

首先根據飛機案例中，對機電綜合控制系統的需求，利用互聯的計算機系統以及相關的操作設備，布置仿真的試驗環境，將機電綜合控制系統內，連接仿真模塊以及飛機的座艙顯示模塊，構成開發平臺，在以太網環境中，提供實時仿真系統以及實時仿真網，兩者相連后，模擬機電綜合控制系統在飛機中的應用，還可以實行多個習俗的綜合仿真，得出最終的方案結論。

然后是機電綜合控制技術在上位機開發平臺中的仿真，綜合利用計算機管理的方法，仿真模擬飛機的座艙顯示模塊，提供實時仿真系統，在網絡環境下，連接計算機，直接模擬實時的活動，利用計算機，在仿真環境中，為機電綜合控制技術提供圖形化的操作界面，完成實時和非實時狀態下的數據交換，確定上位機的工作方式。

最后飛機案例，根據仿真研究，配置真實的機電設備，所有的機電設備，都要支持物理仿真試驗，以此來確保機電設備的可靠性，而且機電設備要經過仿真研究后，才能應用到飛機實踐中，以免影響飛機運營的效果及安全性。

3 機電綜合控制系統技術

3.1 系統結構

機電綜合控制系統的結構中，包含多個子控制系統，各個子系統之間，相互配合，經過協調后應用到機電的綜合控制系統內。機電綜合控制系統結構實現了傳統，提供了動力與經濟的指標[1]。例如：雙模式機電復合綜合控制系統結構，在多能源條件下，設計能量管理和子系統控制，進而運用綜合控制器，協調系統中各個部分的工作，保障機電綜合控制系統技術達到平穩的運行狀態，而且能夠靈活的切換綜合控制系統中的機電供，簡化了系統工作的流程，雙模式機電復合綜合控制系統，為了降低系統的困難度，明確了傳動系統的邏輯方式，提高了機電系統的運行效率。機電綜合控制系統在功能結構上，可以分為3個部分，分別是：（1）系統層，其可執行系統結構中的機電綜合控制策略，按照系統的需求，分配好所需的功率，同時在瞬態的狀態下，控制機電目標，滿足功率上的需求；（2）中間層，按照系統結構的信息要求，制定相應的控制目標，轉化不同系統模塊的功率，分配好功率后，才能保障各模塊功率的穩定性；（3）部件層，系統結構根據機電綜合控制的邏輯關系，構建穩態控制目標，瞬時控制目標的行為，而且將各項控制信息，準確的發送給不同的部件。

3.2 綜合控制模式

機電綜合控制系統技術的模式，需要準確的分析運行方案和特性，進而確定出具體的機電工作模式[2]。機電綜合控制的模式，可以分為五類，分別是：純電驅動、發動機驅動、EVT1模式、EVT2模式、制動能量回收。本文以上文中的雙模式機電復合傳動系統的工作模式為研究對象，坍臺機電綜合制動中5類模式的應用。分析如：（1）純電驅動，發動機停止，電機A停止，電機B電動，CL0分離，CL11分離，B1接合；（2）發動機啟動，發動機停止/工作，電機A停止/電動，電機B電動，CL0接合，CL11分離，B1接合；（3）EVT1模式，發動機工作，電機A發動，電機B電動，CL0接合，CL11分離，B1接合；（4）EVT2模式，發動機工作，電機A電動，電機B發電，CL0接合，CL11接合，B1分離；（5）制動能量回收，發動機停止，電機A發電，電機B發電，CL0接合，CL11接合/分離，B1分離/接合。

3.3 能量管理策略

機電綜合控制系統在運行中，需要能量管理的支持，調整好系統中的各個部件[3]。例如：機電綜合控制系統在汽車案例中，能量管理策略用于調整最佳的燃油經濟區，維持電池組的荷電狀態，促使燃油的參數、條件，能夠保持在規范的狀態。能量管理策略在機電綜合控制系統中，具體的流程為驅動功率計算電池組需求功率計算發動機需求功率計算發動機工作點確定電機A/B，保障汽車在運行過程中，系統的功率需求能夠響應加速、減速或制動的指令，一般情況下，汽車可采用混合驅動的方式，按照功率中電池、發動機的需求，確定功率的運行模式，保障電池電量的平衡狀態，進而完善汽車機電系統綜合控制的環境。

3.4 機電模式切換

機電綜合控制系統技術參與運行時，需要完成機電模式的切換，保障機電工況的準確性[4]。綜合控制系統在執行切換模式時，需考慮到系統運行的效率、工作模式等，由此才能確定出所需要的切換模式，一方面保證機電模式切換的準確性，另一方面提高機電綜合控制系統的工作效率，避免引起機電錯誤的問題。模式切換的過程中，要根據狀態轉換的指令進行，不能隨意更改機電綜合控制系統的模式運行，以免對機電系統造成不同程度的破壞。機電系統綜合控制的模式切換時，也要注重調速算法的應用，維護各個元件的可靠性。

4 結束語

機電綜合控制系統技術的優勢明顯，經過系統分析、仿真和技術的應用，滿足機電綜合控制系統的需求，避免引起安全性能問題，以此來發揮機電綜合控制系統技術的合理性，促使機電綜合控制系統能夠達到規范、可靠的標準，滿足行業的基礎需求，保障機電綜合控制系統的技術性能。

參考文獻

[1]何成東.民機機電系統綜合控制技術研究[D].南京航空航天大學，2010.

[2]黃暉，張磊，邵惠明.一種機電綜合控制技術仿真平臺原理方案[J].科技信息，2012，29：43-44.

篇7

關鍵詞:太陽能電池-蓄電池;混合動力;能量分配;SOC;仿真分析

中圖分類號:U463文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)10-0136-02

在人類為汽車尋求動力的歷程中,發現太陽能作為新型能源的優勢。太陽能汽車采用太陽能電池陣列收集太陽能并轉化為電能,提供汽車行使所需的能源。但單純用太陽能也有很多限制條件,比如陽光不足、夜間行使等。而采用太陽能電池―蓄電池組合作為汽車發展的主流方向,在太陽能汽車中配有蓄電池,以儲藏多余的能量,備陽光不足時使用。

一、太陽能電池-蓄電池混合動力電動汽車結構

太陽能電池-蓄電池雙能源混合動力電動車結構及驅動模式如圖1所示,它表示了電動機、蓄電池及太陽能電池之間的功率輸入輸出關系。

其中,P1表示太陽能電池輸出給電機的功率,它只能單向傳遞給驅動系統。P2表示太陽能電池輸出給蓄電池的功率,它只能單向傳遞給蓄電池。P3表示電動機的輸入/輸出功率,它是雙向的,當向汽車傳動系傳遞時為正值,當再生制動情況下驅動電動機當作發電機使用時向蓄電池充電,為負值。P4表示蓄電池的充放電功率,它也是雙向的,當向功率總線放電,并與太陽能電池組發出的功率一起對驅動電動機進行放電時為正值,充電時為負值。

二、雙能源電動汽車能量控制策略

太陽能電池-蓄電池雙能源電動汽車中能量管理策略的中心在于實時合理地分配太陽能電池和蓄電池的功率輸出,提高汽車動力系統的效率。即:P3=P1+P4,其中P3的值由汽車驅動功率決定,工況一定時為定值。P4和P1之間的分配是雙能源電動汽車能量系統控制策略研究的主要內容。目前關于二者值分配的控制策略主要有功率跟隨式和開關式兩種。采用功率跟隨控制模式對太陽能電池-蓄電池雙能源電動汽車進行能量控制策略研究。

(一)純蓄電池驅動模式

當蓄電池的SOC大于cs_hi_soc(即電池充電量的高狀態設定值)時,有蓄電池來單獨驅動汽車,直到電池的SOC小于cs_lo_soc(即電池充電量的低狀態設定值)為止,此時根據功率跟隨式的控制策略決定太陽能電池停止給電機傳遞功率,開始向蓄電池充電。此工作模式下功率流向如圖1(a)所示,且有:P1=0;P3=P5/η1?η2;P4=P3。

式中:P5――汽車行駛負載功率;η1――機械傳動系的傳動效率;η2――電動機及控制器效率。

(二)純太陽能電池驅動模式

當蓄電池組SOC低于期望值時,控制太陽能電池輸出功率不僅要求滿足路面功率,同時要對蓄電池充電,使蓄電池的電量回到期望值。對蓄電池進行補充充電功率的大小由當前SOC值與期望值大小決定,此工作模式下功率流向如圖1(b)所示。即:

P3=P5/η1?η2;P2=-β(SOC*-SOC)=β(SOCCSOC*);P1=P3;P4=0

cs_pwr_min

式中:β――表示充/放電功率系數;SOC*――表示電池期望荷電量狀態;cs_pwr_min,cs_pwr_max表示太陽能電池工作區間。

(三)混合驅動模式

當電池組SOC高于期望值時,為了使蓄電池的電量始終在理想值附近,蓄電池對外放電,不足功率由太陽能電池輸出,并且要落在太陽能電池有效工作范圍之內。此時功率流向如圖1(c)所示,即:P3=P5/η1?η2;P4=β(SOC-SOC*);P1=P3-P4;P2=0。

其中:cs_pwr_min

(四)再生制動模式

當汽車減速或下坡行駛時,太陽能電池停止對電動機傳遞功率,開始對蓄電池充電。同時電動機工作于再生制動狀態,功率流向如圖1(d)所示,即:

P1=0;P3=αP5/η1?η2;P4=-P3。

式中:P3――電動機工作于發電狀態時輸出的功率;α――車輛再生制動百分比。

三、功率跟隨模式能量控制策略在ADUISOR中的仿真分析

ADVISOR2002是由美國可再生能源實驗室開發的混合動力電動汽車仿真軟件,可以用它進行純電動汽車、混合動力電動汽車和傳統內燃機汽車動力性、經濟性等特性的仿真分析。

功率跟隨模式在ADVISOR中的實現是根據路面需求功率的輸入,確定太陽能電池是否應該工作;功率跟隨模式在ADVISOR中的實現包括控制太陽能電池開/關模塊、均衡功率模塊、確定太陽能電池工作點模塊等,仿真模塊的結構如圖2所示。電動汽車的相關參數見表1。按實驗要求,循環路程總長10.93km,用時1225s,汽車最高速度為120km/h。根據整車車速隨時間的變化曲線,該電動汽車從0～96.6km/h的加速時間14.5s,從64.4～96.6km/h加速時間7.1s,最高車速134.9km/h,以30km/h車速的爬坡度為41.3%。而原Focus電動汽車在ADVISOR中的仿真結果為:從0～96.6km/h的加速時間20.5s,從64.4～96.6km/h的加速時間11.5s,最高車速134.1km/h,以30km/h的車速爬坡度為28.6%。

蓄電池的荷電狀態、蓄電池的輸出功率、太陽能電池的輸出功率隨時間的變化曲線,可以看出,蓄電池的初始荷電狀態為0.7,在汽車啟動時刻,荷電狀態降低,以提供汽車啟動所需的功率。隨后按照功率跟隨模式的控制策略,太陽能電池的剩余功率給蓄電池充電以保持蓄電池荷電狀態在某一范圍之內,以延長蓄電池的使用壽命;當汽車以某一較高車速繼續加速時,則蓄電池開始放電(大約在950s開始)。電動機的功率輸出曲線中,負值表示電動機在進行再生制動給蓄電池充電。

通過仿真可知,該車的最高速為134.9km/h,比設計時的140km/h小了5.1km/h,誤差為3.6%,可以接受。而以30km/h的車速爬破度為41.3%,比設計時的30%要高出11.3%,說明蓄電池的數量選擇的較大,這是因為蓄電池的功率較高,對電動汽車的爬破性能有利。

四、結語

1.太陽能電池/蓄電池混合動力電動汽車動力源之間的能量控制策略是混合動力電動汽車研究中的關鍵問題,其核心問題是功率分配策略的要求。

2.通過仿真表明所建立的模型是正確的,完全滿足該動力系統功率分配的要求。

3.采用功率跟隨模式控制策略能使蓄電池SOC和太陽能電池始終處于一個最佳工作狀態,并可以延長其使用壽命。

參考文獻

[1]曹之明.燃料電池/蓄電池雙能源電動汽車動力匹配的研究[D].重慶:重慶大學,2004.

[2]陳全世,仇斌,謝起成.燃料電池電動汽車[M].北京:清華大學出版社,2005.

[3]朱元,韓曉東.電動汽車動力電池SOS預測技術研究[J].電源技術,2000.

篇8

關鍵詞：積極心理學；大學生；情緒管理；策略

目前國內外關于積極心理學的研究，主要有三大研究內容：積極情緒和體驗、積極人格特質以及積極組織系統的研究。其中，積極情緒和體驗是積極心理學研究中的重要組成部分，并且是心理學研究的核心內容。健康情緒作為人類情緒中很有適應意義的一類情緒，心理健康的重要組成部分，在激發人類生命活力，改變不合理認知，化消極情緒為積極情緒，調整心態，促進身心健康具有廣泛的功能與意義。當今高校大學生由于情緒管理問題而導致的身心受到傷害，成長成才中的阻礙等相關問題的不斷發生，是擺在當今高校如何有效開展大學生心理健康教育過程中的關鍵問題。積極探索，深入研究解決高校大學生情緒管理問題的有效方法策略，充分發揮積極情緒管理在解決大學生情緒問題中的指導作用，不僅是適應當前高校做好心理健康教育工作的客觀要求，更是滿足提高大學身身心健康，促進大學生成長成才的現實需要。

一、發揮積極心理學功能作用，提高高校心理健康教育教學工作的針對性和實效性

隨著積極心理學的不斷興起，積極心理學的研究領域和研究視角不斷拓展延伸，積極心理學的研究重點也從以往對消極情緒、對人類的疾病和弱點的對比分析中轉向更加關注人的健康情緒體驗，關注人對社會的積極態度，關注人類的優秀品質培養與美好心靈的挖掘。

1.積極情緒作為大學生心理健康的具體表現，在大學生成長成才過程中的地位和作用。針對高校大學生心理健康教育中存在的問題和不足，以及由于缺乏情緒管理教育指導而導致大學生中出現的人格問題、道德問題、情感問題、生活問題、就業問題等嚴重影響大學生的身心健康和成長成才現象的不斷頻發，積極開展以積極心理學視角下的大學生積極情緒管理的策略研究，可以進一步發揮積極心理學引領下的大學生情緒管理教育促進高校大學生健康成長的重要作用。通過探尋解決高校大學生心理健康問題的新方法、新途徑，更好地發揮積極情緒管理在解決大學生情緒問題中的主導作用，科學利用積極情緒會匯聚的正能量效用，助推大學生心理健康教育有效開展，更好地發揮大學生情緒管理教育的引領、指導、激勵和升華的心理功能作用，充分體現高校大學生情緒管理教育工作的針對性和實效性。

2.積極心理學的研究的價值在于充分發揮積極心理學在促進大學生為引領，以大學生情緒管理中存在的問題為依托，以積極情緒匯聚的正能量為載體，以有效發揮積極心理學重要的功能作用為目標，從積極心理學的角度審視大學生心理健康教育是高校心理健康教育健康發展的必然要求。積極心理學的價值取向賦予心理健康教育新內容和制高點。大學生心理健康教育的目標應該是預防和矯正心理問題和關注發展和幸福并存，因此，必須把積極心理學融入到心理健康教育，建立科學有效地心理健康模式，科學利用積極情緒會匯聚的正能量效用，助推大學生心理健康教育有效開展，更好地實現高校大學生情緒管理教育的引領、指導、激勵和升華的心理功能作用，對于進一步提高高校大學生心理健康教育的針對性和有效性，激發大學生學習潛能，促進大學生身心健康，成長成才具有現實而深遠的意義。

二、明確目標任務，激發大學生學習潛能，促進大學生健康成長

積極心理學的取向賦予心理健康教育新內容和更高目標。從積極心理學的視角研究大學生情緒管理問題，其目的就是為心理健康教育注入積極因素。

1.發揮積極情緒管理匯聚正能量的積極作用，為心理健康教育注入積極心理學因素。積極心理學的價值取向賦予心理健康教育新內容和更高目標；積極情緒管理對于心理健康教育模式提出了新要求。為高校有效開展心理健康教育教學工作明確而目標任務。它以全新的視角改變了以往心理健康教育關注的重點，將關注心理問題消極方面產生的不良影響，轉向關心大學生優秀品質和美好心靈的塑造，關注大學生的積極認知加工、積極的情緒體驗和積極的社會行為，并將如何培養積極健康的快樂的人才作為未了高校人才培養的最高目標提出，為深入開展大學生心理健康教育提出了新的思考。充分發揮積極情緒管理匯聚正能量的積極作用，讓積極情緒管理在大學生成長成才中的助力正是本文開展研究的亮點所在。

2.培養大學生個體發掘自身的潛能與力量，激發大學生學習動機，培養大學生好學、樂學、勤學與積極樂觀向上。運用保護性因素促進心理彈性的形成，增強大學生社會適應性，以充滿快樂的希望和散發著青春活力的心靈狀態，運用科學有效利用積極情緒管理策略對于大學生身心健康，不斷增強大學生積極情緒的感受力，提高大學生情緒智力，挖掘潛力、培養調控情緒的能力，提升幸福指數具有一定的實用價值。發揮積極情緒管理作用，提高大學生情緒智商，讓積極情緒在情緒管理中發揮重要作用，進一步發揮積極情緒在情緒管理中的重要作用勢在必行。

3.開發大學生情緒智力，自覺養成積極的品質，塑造積極的自我，追求積極的改變，營造積極的關系。調節情緒健康應重在關注人的積極面，調動人的積極性。積極心理學的力量，是幫助人們發現并利用自己的內在資源，進而提升個人的素質和生活的品質。每個人的內心深處都需要自我實現。自我實現的需要會激發人內在的積極力量和優秀品質， 積極心理學利用這些資源來幫助一般人或具有一定天賦的人最大限度地發掘自己的潛力，并以此努力獲得美好的生活。科學有效利用積極情緒管理的方法策略，就要學會積極認識情緒，積極表達情緒，積極地調整情緒。從認知、情境、平衡、社會支持等角度全面調節情緒，達到情緒健康。調節情緒、在積極心理學視角下，大學生應做自己情緒的主人，學會管理自己的情緒，為擁有健康快樂的人生加油。

4.以積極情緒心理學“培養個體積極心態”理念為指導，促進大學生自我教育。積極心理學這種關注人的優秀品質和美好心靈的心理學，從關注人類的疾病和弱點轉向關注人類的優秀品質，從關注負性情緒轉向關注積極情緒。本課題的研究目的是培養大學生積極心態，通過自我教育實現積極的認知加工，積極地看待世界的方法，如樂觀、希望、自我接納、自尊、寬容、逆境中的心理彈性、審美體驗、智慧靈性等；人的積極的情緒體驗，包括人類的幸福感、滿意感、流暢感、快樂感等；人對社會的積極態度，包括社會凝聚力、利他行為、社會責任感、寬恕、仁慈、愛的能力等，為大學生擁有陽光心態，閃亮青春給力。

三、發揮積極情緒管理策略效用，提高高校大學生心理品質，促進大學生成長成才

積極心理學作為心理學研究的一種全新研究價值取向，為進一步研究大學生情緒管理問題以新的啟示。隨著當今由于大學生心理問題造成的傷害事件不斷頻發，加強高校大學生積極人格塑造，進一步發揮積極情緒對于大學生的學習、生活以及成長成才都有著重要意義。

1.積極心理學視角下的大學生情緒管理策略研究需考慮性別、年級、生源以及產生情緒障礙原因等差異。大學階段是人生發展的重要時期，是個體逐步由依賴走向獨立，進入成人社會的關鍵時期。許多大學生缺乏必要的心理和思想準備，因而出現不適應現象，包括奮斗目標的失落、理想與現實的反差、學習適應的不良、交往的困難等。相應地采取的對策就應該不僅包括樹立牢固的科學人生觀、在學習中探索“適應期”規律、進行“適應期”的心理調整、參與校園文化建設活動等，更應該考慮大學生情緒管理中的性別差異、年級差異、生源差異、產生情緒障礙的原因差異，充分利用策略去引導大學生在學習中的專注、快樂、興趣、挑戰性，干預的關注點在學生體驗主觀幸福感受、成功感和學習樂趣，建構學生的積極的自我概念、希望和生活滿意度，培養學生創造性和戰勝挫折的心理彈性，而不是單純的克服消極情緒，這樣才能通過積極心理學更有針對性地發揮大學生人性中的積極情緒的功能。

2.發揮積極情緒效用，增強學習動力。積極心理學的關注點在積極的情緒和動機。積極情緒具有更加持久的適應功能。比如，失敗的反饋會造成對悲觀的夸張，夸大危險，令人焦慮；而成功的反饋造成人對成功的整體的“樂觀偏向”，使人積極克服困難，低估危險。研究發現，伴隨著正性情緒的積極狀態的認知，產生了不同尋常的思考、靈活和創新的學習，對新知識的接納變得更加敏感。對大學生情緒問題的產生與影響的進一步研究表明，積極的情緒比中性的和負性的情緒更能促進大學生學習、提高智力，挖掘潛能，激發創造力。且積極的情緒還有助于消除負性情緒、擴大人的心理資源，使人在逆境中具有容忍挫折的心理彈性。積極的情緒更能維持長久的行為動力，更加有利于人們發揮潛能，尤其是高級的學習、創造性智力。積極情緒使人變得更加穩定，目標明確，效率更高，目光更加深遠，力量更加強大。這種積極性不是一時的熱情和沖動，而是永久的、可持續發展的、穩定的，它能引導大學生在幸福感中學習，幸福快樂成長。

3.運用積極情緒管理的方法策略，客服消極情緒帶來的影響。在激烈競爭的社會，壓力會越來越大，挫折如影隨形，增強大學生情緒管理能力尤為重要。作為積極心理學視角下的積極情緒管理心理素質。高校作為高等教育人才培養專門機構，如何發揮情緒的主要作用，有效利用積極情緒解決各種心理問題，克服不良情緒帶來的影響，調動積極情緒匯聚的正能量，為促進大學生健康提供必要的支持與幫助。情緒管理是指通過研究個體和群體對自身情緒和他人情緒的認識、協調、引導、互動和控制，充分挖掘和培植個體和群體的情緒智商、培養駕馭情緒的能力，從而確保個體和群體保持良好的情緒狀態，并由此產生良好的效果。情緒管理隸屬管理心理學，是尋求激勵人心理和行為的各種途徑和方法，以最大限度地調動人的積極性、創造性，從而提高學習效率，生活質量，幸福程度。

4.運用合理情緒療法，改變大學生不合理認知。管理情緒要運用改變認知是一種非常重要情緒管理策略。任何事物都有兩面，積極的認知就是在看到事物不利面的同時，更能看到積極的一面，使人增強信心，情緒飽滿。 調節情緒要注意行為調節。不良情緒已經發生時，可以通過一些行為上的改變而加以調節。也許這些行為是瑣碎的，但卻是獲得良好情緒的有效途徑。加強情緒智力的培養，積極的方法手段應對不良情緒，調整解決副性情緒帶來不良影響，幫助大學生自覺養成積極的品質，塑造積極的自我，追求積極的改變，營造積極的關系。開發大學生情緒智力，提高大學生心理素質。關于積極的情緒和體驗。當前，關于積極情緒的研究很多，主觀幸福感、快樂、愛等，都成了積極心理學研究的新的熱點。關于積極情緒與健康關系。積極的心理和情緒狀態對保持或促進生理健康有很大的實際意義。

篇9

【關鍵字】 無線傳感器 網絡 節能

一、無線傳感器網絡及其節點構成的基本認知

無線傳感器網絡是由大量傳感器節點構成，在其網絡系統中，采取人工或飛行器埋設方式，按照實際需求將傳感器節點布置于監測區域內，采取自組織形式進行節點網絡構建。節點在無線傳感器網絡系統中承擔著信息采集與傳輸任務，同時承擔著路由角色，節點作業所采取的數據信息則通過多條路由傳輸給匯聚節點。

匯聚節點屬于無線傳感器網絡特殊節點，其具備較強的信號發射能力，能夠通過移動網絡通信、Internet或衛星等，將監測區域范圍內數據遠程傳輸給管理中心，實現數據收集與處理任務。

傳感器節點屬于無線傳感器網絡的基礎部分，其節點以電池為能源，一旦電池消耗殆盡，則節點無法進行信息采集工作。

為確保網絡傳感器節點運行長期穩定，則需要采取節能策略以提高節點工作壽命。典型傳感器節點主要包括四個部分，分別為感知子系統、處理子系統、通信子系統及功能單元系統。

傳感器節點在工作中其耗能存在著一定差異性，如通信子系統較之處理子系統能耗更多，通信子系統進行一個比特數據的傳輸則相當于處理子系統完成數千個指令處理所消耗能量。

在睡眠狀態下，通信子系統能耗水平較低。一般情況下感知子系統具備較低能耗，但如感知器精度要求較高，則其能耗水平增加。為確保無線傳感器網絡運行質量，提出基于工作周期、基于移動性與基于數據驅動的三種節能策略。

二、基于工作周期的無線傳感器網絡節能策略

在無線傳感器網絡中，節點狀態分為睡眠與活動兩種，其中活動狀態即屬于無線傳感器網絡節點的工作周期，建立于工作周期基礎之上的無線傳感器網絡節能策略，主要以降低通信子系統能耗為目的，其節能策略分為能量控制策略與拓撲控制策略。

2.1能量控制策略

依據網絡流量運行狀況，進行通信子系統周期性睡醒狀態切換，是實現能量控制策略的基本思路。能量控制策略，進行通信子系統喚醒，其主要包括三種方式，分別為依據要求的睡醒協議喚醒、異步喚醒協議與依據約定的睡醒協議。

2.1.1依據要求的睡醒協議

其中依據要求的睡醒協議，要求通訊節點只有在執行通信活動時方保持工作狀態，其他時間則進入睡眠狀態。為有效解決睡眠可節點喚醒并保持與其節點通信，可以采取喚醒無線電形式來實現。

喚醒無線電多采取低能量與低速率無線電，進行喚醒指令的有效傳達。當無線電喚醒節點后，節點進入工作狀態并保持通信，打開高能量與高速率無線電，執行數據傳輸工作，當數據傳輸結束后，節點重新進入到睡眠狀態。這種節能策略在低工作周期環境中較為適用，如火災探測與信息傳輸等領域，具備代表性意義的協議包括STEM-B、PTW、STEM-T等。

以STEM-B協議為例，對其喚醒工作方式進行探究。在源節點與附近目的節點需要進行通信時，采取喚醒無線電方式進行周期性喚醒信號發送，當目標節點接收到喚醒信號后，則會與系統進行喚醒確認，確認后打開數據無線電。如在喚醒操作過程中，喚醒信道出現沖突，任何感知到喚醒信號的節點則都將其無線電打開，不進行喚醒信號確認；如系統沒有接收到喚醒確認，源節點將在設置發送次數最高值以內持續發送喚醒信號。

2.1.2異步喚醒協議

異步喚醒協議實現的基礎為：無線傳感器網絡每個節點，均設置有相應的睡醒調度函數，從而進行睡醒時間表產生。不需要進行時鐘考慮，相鄰節點如需進行相應通信，只需要進行重疊喚醒時間表即可實現。其協議以異步算法設計為核心，異步算法則確保節點通信需求的基礎上，將節點活動時間進行最小化處理，并確保節點滿足網絡拓撲及碰撞等特殊情況，如RAW協議。

RAW協議，以睡眠調度函數為依托，對節點進行周期性喚醒，節點喚醒后進入工作狀態，在一定時間后重新進入睡眠。當節點被成功喚醒后，以鄰居發現機制進行活動鄰居尋找，如S節點需要向D節點進行數據包發送作業，S節點轉發集中存在著m個鄰居可以進行轉發，其中存在與節點S一起被喚醒的概率，用公式表達則為：

通過公式可以看出，當m值越大時，P概率值越大，其在高密度感知網絡中應用較為廣泛。

2.1.3依據約定的睡醒協議

依據約定的睡醒協議，其是將鄰居節點進行同一時間設定被進行喚醒，其時間設定同步，當節點喚醒后進行通信作業。采取這種協議方式，可實現鄰居廣播信息傳遞，較為典型的協議包括DMAC、SMAC、TMAC協議等。

2.2拓撲控制策略

應用無線傳感器網絡節點冗余，實現網絡節點壽命延長是拓撲控制策略的基本思路。在其節能策略中，要求選擇節點的一個子集，確保該子集通路正常并處于工作狀態，其他節點則保持睡眠狀態。

以GAF協議為例，將區域內節點感知區域劃分為一定虛擬式方格，其節點路由等效，同一時間保持一個路由即可。GAF協議則對節點頭進行周期性選擇，并讓其承擔一定的路由任務。剩余能量愈多節點，其被設定為節點頭的可能性越高，從而確保整個無線傳感器網絡生命周期與節點密度保持一致。

三、基于移動性的無線傳感器網絡節能策略

無線傳感器網絡依據移動物體特性，構建移動性節能策略，其策略包括移動MS策略與移動中繼MR策略兩種形式。建立于移動性的無線傳感器節能策略，讓普通節點采取一跳或若干跳的方式，將數據傳輸給移動relay或移動sink，實現了靜態網絡多跳數據傳輸的突破，從而在很大程度上降低了轉發次數與連接錯誤，進而實現節能操作。

3.1 MS策略

MS移動性節能策略在無線傳感器中的應用結構圖如下所示：

圖1 應用MS策略的無線傳感器網絡結構示意圖

由圖1可見，網絡結構劃分普通節點層與MS層，普通節點層進行數據感知，MS層執行數據收集。應用該策略時，要求在其區域內設定候選地點并選擇出哨兵節點，通過哨兵節點進行附近節點能量信息的捕獲，在接收到MS詢問信號后將捕獲信息傳輸給MS，依據剩余能量信息MS選擇節點能量較多地點作下一次移動目的地。MS策略在應用中其目的地停留時間經過精確計算，在平衡能量消耗的同時可以實現無線傳感器網絡壽命最大化。

3.2 MR策略

在無線傳感器網絡中應用MR策略，其網絡結構示意圖如圖2。

該策略下無線傳感器網絡結構分三層，分別為普通節點層，執行數據感知作業，第二層為MR層，承擔著數據收集與數據中轉工作，將獲取數據傳輸給AP，第三層屬AP層，承擔MR數據接收工作，并將所收集的數據信息與sink節點進行同步。

圖2 應用MR策略的無線傳感器網絡結構示意圖

四、基于數據驅動的無線傳感器節能策略

基于數據驅動的無線傳感器節能策略主要包括數據預測及高效能數據采集兩個模塊，其在降低感知子系統能耗方面應用廣泛。

4.1數據預測

通過數據預測，可以將源節點發送給sink節點的數據量進行有效降低，從而在很大程度上降低通信子系統能耗。在低階AR基礎上進行PAQ數據預測模型構建。在布置傳感器初期，感知節點執行數據采樣，并將其采樣值進行隊列存儲，當隊列存儲滿之后，感知節點以時間序列進行PAQ模型計算，并將該模型向sink節點發送。感知節點數據采集與模型預測數據執行對比，如預測值符合標準要求則認定模型有效，如預測值偏差較大，則應更換模型。采取這種工作方式，只要求感知節點向sink節點傳遞PAQ模型，無需進行采樣值傳輸，從而實現了無線傳感器節能。

4.2高效能數據采集策略

提高數據采集效率，能夠有效降低采樣數量并降低感知子系統能源消耗。較為典型的高能效數據采集策略如Backcasting，其策略應用空間聯系進行采樣數量控制。其策略要求在節點間采樣值差異偏大的區域范圍內，將更多節點激活并進行感知。因一定區域內開始節點處于睡眠狀態，實現節點激活需經過以下操作：第一，進行部分節點激活，并將部分節點作為初始化節點子集，通過部分節點進行環境感知并劃定子區域，子區域節點自組織成簇，由簇頭進行節點激活評估并將評估結果發送給sink節點；第二，當區域內空間聯系降低時，sink節點發送激活信號給簇頭，按照信號要求簇頭將區域內相應節點進行激活。

五、結語

無線傳感器網絡在搶險救災、環境監測、目標跟蹤及工業控制等領域應用十分廣泛，其是由大量微型傳感器節點構成，節點以電池為基礎能耗，一旦能耗殆盡則無法實現其相應功能。為此，進行無線傳感器節能策略研究則具備著重要的現實意義。在分析無線傳感器網絡及其節點構成的基礎上，提出基于工作周期、基于移動性與基于數據驅動的三種節能策略，并對其策略工作模式及工作協議進行探究。實踐證明，采取綜合的節能策略，能夠有效提高無線傳感器網絡生命周期，實現更好的現實效益。

參 考 文 獻

[1]姚蘭，曾鋒.基于最大覆蓋集的無線傳感器網絡節能策略研究[J].計算機工程與科學，2013，35（4）：47-52.

[2]掌明，王經卓，董自健等.基于分簇的無線傳感器網絡MAC節能算法[J].計算機工程，2012，38（15）：70-73.

[3]廖翊丞.無線傳感器網絡中節能數據收集技術研究[D].廣西大學，2014.

[4]王莘.無線傳感器網絡節能策略分析[J].電子測試，2013，（14）：45-46.

[5]趙斌潔，陳光喜.一種基于移動無線傳感器網絡結構的數據采集協議[J].桂林電子科技大學學報，2012，32（4）：316-319.

[6]王越，萬洪.一種節能的無線傳感器網絡多跳自適應時間同步算法[J].傳感技術學報，2013，（11）：1557-1563.

篇10

隨著艦船綜合電力系統（integrated power system，IPS）的不斷發展，中壓直流（medium voltage direct current，MVDC）配電方式以其靈活高效的特點受到廣泛關注，相比中壓交流（medium voltage alternating current，MVAC）配電方式更具優勢[1-2]。近年來提出的新型MVDC環網模型[3]可以極大地提高MVDC系統的供電效率和可靠性。MVDC電力系統主要包括發電系統、配電系統、混合儲能系統、常規負載和脈沖負載等。

高功率脈沖負載的上艦應用給MVDC的穩定性帶來新的挑戰。文獻[4-5]詳細探討了艦船脈沖負載的工作特點，并列舉了幾種典型艦船脈沖負載，如電磁彈射裝置、電磁軌道炮、脈沖雷達等。由于發電機無法在短時間內對大功率作出動態響應，所以有必要引入混合儲能系統，由高功率密度的超級電容響應暫態過程，高能量密度的鋰電池響應穩態過程，充分發揮它們的互補優勢[6]。

儲能系統與直流電網之間能量流通的關鍵是雙向DC-DC變換器。隨著艦船裝備容量和電壓等級的提升，傳統雙向DC-DC變換器已難以滿足配電需求。雙有源橋（dual active bridge，DAB）變換器以其電氣隔離、電壓變比靈活、雙向傳輸、易實現軟開關、功率密度高、模塊化結構等優點，被廣泛應用于航空電源、電動汽車、分布式發電領域，在艦船MVDC電力系統中也受到重點關注[7-11]。

目前，針對DAB變換器的研究大多集中于拓撲層面，主要有兩個方向：一是采用改進的拓撲結構和軟開關策略，但會損失DAB變換器的對稱性[12];二是改進控制方法，通過多自由度移相控制算法來改善DAB變換器的環流特性，減小電流應力，提高功率傳輸能力[13]。然而，對DAB變換器系統控制層面的研究較少。文獻[14]探討了DAB變換器的大、小信號建模，但未進行閉環補償設計;文獻[15]提出了DAB變換器直接功率控制策略，具有優越的動態響應效果，但未結合具體應用場景進行討論;文獻[16]探討了一種應用于交流電網的儲能系統，采用了基于DAB變換器的AC-DC-DC雙向變換器，以保證DAB變換器電壓變比匹配。直流電網中基于DAB變換器的儲能系統研究，大多未關注DAB變換器的實際工作特性，有些采用了簡化模型，但與實際情況存在較大偏差。文獻[11]將DAB變換器作為電力電子配電變壓器應用于船舶MVDC系統中，并給出了詳細的控制策略，但未結合儲能系統進行討論。文獻[17]研究了基于DAB變換器的儲能系統在脈沖負載工況下的能量管理，采用超級電容平復母線波動，但未結合DAB變換器的實際工作特性;文獻[18]提出了一種基于DAB變換器的具有高度電壓變比靈活性的混合儲能系統，采用傳統功率分配策略來應對分布式發電中負載功率突升突降，但未涉及儲能系統端電壓變化的討論。

在混合儲能系統中，鋰電池與超級電容端電壓隨荷電狀態的變化存在巨大差異[19-20]，鋰電池具有充放電線性平臺，端電壓相對穩定，而超級電容不具有線性平臺，端電壓變化范圍寬，對系統影響較大。

本文以基于DAB變換器的艦船MVDC混合儲能系統端電壓為優化目標，分析DAB變換器的工作特性以及閉環控制，針對超級電容端電壓變化范圍寬和在脈沖負載工況下傳統功率分配策略屬于開環分配的缺點，引入混合儲能系統功率比h，建立鋰電池與超級電容功率傳輸之間的聯系，提出一種新型動態補償功率分配策略。采用直接功率控制進行仿真，仿真結果表明該策略不僅能平復脈沖負載投切對系統的沖擊，還能實現閉環功率分配，主動限制超級電容端電壓。