【技術實現步驟摘要】
本申請涉及混合動力，尤其涉及一種混合動力系統參數匹配方法。
技術介紹
1、節能減碳是交通領域技術發展的必然趨勢。飛行汽車是新興的城市交通工具，可以利用城市三維空間來提升城市交通效率。與純電動力飛行汽車相比，混合動力飛行汽車具有大載荷、長航程的優點，能在短期內實現量產以降低碳排放水平，從而能夠更好地滿足未來交通低碳化、高效率發展需求?；旌蟿恿︼w行汽車即采用混合動力系統的飛行汽車。混合動力系統是指采用兩種不同動力源(燃油和電能)的車輛動力系統，包含發動機和動力電池、電動機、電控等復雜電氣部件。現有研究主要從飛行包線和混合動力系統動態性能的角度，解決電氣部件與發動機的能量管理和功率分配問題，降低發動機總油耗以達到最優經濟性能和節能減排的目的。但對于具備運載功能的混合動力飛行汽車，僅考慮發動機總油耗并不能反映出實際經濟性能。并且，當前研究大多基于給定的動力系統配置，在有效載荷和電氣部件配置方面的優化空間不足。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請提出了一種混合動力系統參數匹配方法、裝置、電子設備和存儲介質，可以對飛行汽車在飛行任務中的發動機額定功率和發動機功率分布進行優化，提升混合動力飛行汽車的任務經濟性。
2、根據本申請的一方面，提供了一種混合動力系統參數匹配方法，混合動力系統包括發動機和動力電池；所述方法包括：獲取飛行任務剖面和飛行汽車參數；其中，所述飛行任務剖面包括飛行任務中所包含多個飛行階段、飛行汽車在所述飛行任務中的飛行速度和飛行高度隨時間的變化情況以及各飛行階段所需的
3、在一種可能的實現方式中，所述多個飛行階段包括巡航階段；計算所述載荷重量和所述任務成本的過程包括：根據所述發動機的設計點飛行速度、設計點飛行高度和設計點功率，基于發動機設計點計算方法，得到所述發動機工作于設計點時的油耗率；其中，所述設計點飛行速度為所述飛行汽車在所述巡航階段中的飛行速度；所述設計點飛行高度為所述飛行汽車在所述巡航階段中的飛行高度；所述設計點功率為發動機額定功率；所述巡航階段中的飛行速度和所述巡航階段中的飛行高度根據所述飛行任務剖面得到；根據所述發動機的非設計點飛行速度、非設計點飛行高度和非設計點功率，基于發動機非設計點計算方法，得到發動機非設計點表格；其中，所述發動機非設計點表格包括所述發動機工作于非設計點時的油耗率；所述非設計點飛行速度為除所述設計點飛行速度外的飛行速度；所述非設計點飛行高度為除所述設計點飛行高度外的飛行高度；所述非設計點功率為除所述設計點功率外的發動機輸出功率；根據所述飛行汽車在所述飛行任務中的飛行速度和飛行高度隨時間的變化情況、各飛行階段內的發動機輸出功率、所述發動機工作于設計點時的油耗率以及所述發動機非設計點表格，得到所述飛行任務中所述發動機的油耗率隨時間的變化情況，并根據所述飛行任務中所述發動機的油耗率隨時間的變化情況，得到所述飛行任務中所述發動機的燃油消耗總量；根據各飛行階段內所述動力電池的電池輸出功率和所述電池參數，得到所述飛行任務中所述動力電池的電池電壓和電池電流隨時間的變化情況以及所述飛行任務所需的電池單體數量，并根據所述動力電池的電池單體重量和所述飛行任務所需的電池單體數量，得到動力電池的總重量；其中，各飛行階段內的電池輸出功率根據各飛行階段所需的推進功率和各飛行階段內的發動機輸出功率得到；根據所述最大起飛重量、所述飛行汽車的結構重量和所述混合動力系統的重量，計算所述載荷重量；其中，所述混合動力系統的重量根據所述混合動力系統各部件的重量、所述發動機的重量、所述燃油消耗總量和所述動力電池的總重量得到；所述發動機的重量根據發動機額定功率得到；根據所述燃油消耗總量、燃油單價、所述飛行任務中的電能消耗總量、電能單價，計算所述任務成本；其中，所述電能消耗總量根據所述飛行任務中所述動力電池的電池電壓和電池電流隨時間的變化情況得到。
4、在一種可能的實現方式中，根據所述飛行汽車在所述飛行任務中的飛行速度和飛行高度隨時間的變化情況、各飛行階段內的發動機輸出功率、所述發動機工作于設計點時的油耗率以及所述發動機非設計點表格，得到所述飛行任務中所述發動機的油耗率隨時間的變化情況，包括：根據所述飛行汽車在所述飛行任務中的飛行速度和飛行高度隨時間的變化情況以及各飛行階段內的發動機輸出功率，得到所述飛行任務中各時刻的飛行速度、飛行高度、發動機輸出功率；若所述飛行任務中第一時刻的飛行速度為所述設計點飛行速度、所述第一時刻的飛行高度為所述設計點飛行高度、所述第一時刻的發動機輸出功率為所述設計點功率，所述發動機在所述第一時刻的油耗率為所述發動機工作于設計點時的油耗率；其中，所述第一時刻為所述飛行任務中的任一時刻；若所述第一時刻的飛行速度不為所述設計點飛行速度或所述第一時刻的飛行高度不為所述設計點飛行高度或所述第一時刻的發動機輸出功率不為所述設計點功率，根據所述第一時刻的飛行速度、飛行高度、發動機輸出功率和所述發動機非設計點表格，通過插值計算得到所述發動機在所述第一時刻的油耗率；根據所述發動機在所述飛行任務中各時刻的油耗率，得到所述飛行任務中所述發動機的油耗率隨時間的變化情況。
5、在一種可能的實現方式中，所述電池參數包括所述電池電壓隨所述動力電池的荷電狀態的變化情況、所述動力電池的內阻隨所述動力電池的荷電狀態的變化情況、所述電池電壓隨溫度的變化情況、所述內阻隨溫度的變化情況和所述動力電池的放電截止電壓；根據各飛行階段內所述動力電池的電池輸出功率和所述電池參數，得到所述飛行任務中所述動力電池的電池電壓和電池電流隨時間的變化情況以及所述飛行任務所需的電池單體數量，包括：根據所述電池電壓隨所述動力電池的荷電狀態的變化情況，得到所述電池電壓與所述動力電池的荷電狀態之間的線性關系；根據所述電池電壓與所述動力電池的荷電狀態之間的線性關系、各飛行階段內的電池輸出功率、能量約束條件和功率約束條件進行迭代計算，得到初始電池單體數量；根據所述初始電池單體數量、所述電池電壓隨所述動力電池的荷電狀態的變化情況、所述內阻隨所述動力電池的荷電狀態的變化情況、所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種混合動力系統參數匹配方法，其特征在于，混合動力系統包括發動機和動力電池；所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個飛行階段包括巡航階段；計算所述載荷重量和所述任務成本的過程包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述飛行汽車在所述飛行任務中的飛行速度和飛行高度隨時間的變化情況、各飛行階段內的發動機輸出功率、所述發動機工作于設計點時的油耗率以及所述發動機非設計點表格，得到所述飛行任務中所述發動機的油耗率隨時間的變化情況，包括：
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述電池參數包括所述電池電壓隨所述動力電池的荷電狀態的變化情況、所述動力電池的內阻隨所述動力電池的荷電狀態的變化情況、所述電池電壓隨溫度的變化情況、所述內阻隨溫度的變化情況和所述動力電池的放電截止電壓；
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述載荷重量通過所述最大起飛重量減去所述結構重量再減去所述混合動力系統的重量進行計算；
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述任務經濟性指數的值通過如下公式計算：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，以所述任務經濟性指數的值最小為優化目標，基于粒子群優化算法對發動機功率分布進行優化，得到最優發動機功率分布，包括：
8.一種混合動力系統參數匹配裝置，其特征在于，混合動力系統包括發動機和動力電池；所述裝置包括：
9.一種電子設備，其特征在于，包括：
10.一種非易失性計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序指令，其特征在于，所述計算機程序指令被處理器執行時實現權利要求1-7中任意一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種混合動力系統參數匹配方法，其特征在于，混合動力系統包括發動機和動力電池；所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個飛行階段包括巡航階段；計算所述載荷重量和所述任務成本的過程包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述飛行汽車在所述飛行任務中的飛行速度和飛行高度隨時間的變化情況、各飛行階段內的發動機輸出功率、所述發動機工作于設計點時的油耗率以及所述發動機非設計點表格，得到所述飛行任務中所述發動機的油耗率隨時間的變化情況，包括：
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述電池參數包括所述電池電壓隨所述動力電池的荷電狀態的變化情況、所述動力電池的內阻隨所述動力電池的荷電狀態的變化情況、所述電池電壓隨溫度的變化情況、所述內阻隨溫度的變化情況和所述動力電池的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：錢煜平，強宣凱，李煒烽，張揚軍，諸葛偉林，王澤興，郝維，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：
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