一种输出分配方法、装置以及充放电系统与流程

1.本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种输出分配方法、装置以及充放电系统。


背景技术：

2.dc/dc(直流转换器)用于将某一电压等级的直流电源变换其他电压等级直流电源的装置。dc/dc按电压等级变换关系分升压电源和降压电源两类。例如车载直流电源上接的dc/dc变换器是把高压的直流电变换为低压的直流电。
3.对于装备双dcdc的新能源车型，采用基于单dcdc运行和双dcdc运行模式的控制方法，这种控制方法从装备单dcdc车型控制方法衍生而来，工程师通过标定方法进行电压输出，控制算法简单，对系统效率的提升控制有限，不能做到系统效率最优。对于整车续航里程要求严格时，该控制方法对续航里程提升有限，不能满足提升续航里程的要求。随着用户对于续航里程越来越高的需求，现有基于单dcdc运行和双dcdc运行模式的控制方法已不能满足需求。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的输出分配方法、装置以及充放电系统，根据实时的低压附件功率需求，实时最优电压或电流输出，进行最优效率控制，提高整车续航里程。
5.第一方面，提供一种输出分配方法，所述方法应用于第一转换器、第二转换器、蓄电池、用电器并联构成的充放电系统，所述方法包括：
6.获取所述第一转换器输出的第一变量与综合效率的关系函数；
7.设定所述第一转换器与所述第二转换器在所述充放电系统的总输出量，获取所述第一变量在所述总输出量中所占分配系数的取值集合；
8.对所述取值集合进行更新，获取所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值；
9.利用所述分配系数的最优值与所述总输出量，得到所述第一变量的最优值。
10.可选的，所述第一变量包括所述第一转换器输出的第一电流、第一电压；所述获取所述第一转换器输出的第一变量与综合效率的关系函数，包括：
11.获取所述综合效率与所述第一电流、所述第一电压之间的第一关系函数；
12.在电流输出模式下，获取所述第一电流与所述第一电压之间的第二关系函数；或者在电压输出模式下，获取所述第一电压与所述第一电流之间的第三关系函数；
13.在电流输出模式下，将所述第二关系函数代入所述第一关系函数中，得到所述第一电流与所述综合效率的关系函数；或者在电压输出模式下，将所述第三关系函数代入所述第一关系函数中，得到所述第一电压与所述综合效率的关系函数。
14.可选的，所述获取所述第一变量在所述充放电系统设定的总输出量中所占分配系数的取值集合，包括：
15.获取所述第一变量的第一最大值；
16.获取所述第二转换器输出的第二变量的第二最大值；
17.根据所述第一最大值、所述第二最大值以及所述总输出量之间设定的大小关系，确定所述分配系数的最大值和最小值的取值集合。
18.可选的，所述根据所述第一最大值、所述第二最大值以及所述总输出量之间设定的大小关系，确定所述分配系数的最大值和最小值的取值集合，包括：
19.当所述第一最大值不超过所述第二最大值，且所述总输出量不超过所述第一最大值时，所述分配系数的最小值取0，所述分配系统的最大值取所述总输出量与所述第一最大值的比值；
20.当所述总输出量不超过所述第二最大值，且所述总输出量大于所述第一最大值时，所述分配系统的最小值取0，所述分配系统的最大值取1；
21.所述总输出量大于所述第二最大值时，所述分配系统的最小值取所述总输出量减去所述第二最大值得到的差值与所述第一最大值的比值，所述分配系统的最大值取1。
22.可选的，所述对所述取值集合进行更新，获取所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值，包括：
23.从所述分配系数的取值集合中取设定项数的初始项；
24.将所述初始项按照设定的次数进行迭代更新，每一次迭代更新得到的更新项，形成下一次迭代更新的初始项；
25.将每一次迭代更新的所述初始项、所述更新项代入所述第一变量与综合效率的关系函数，得到使所述综合效率最高的最优项，形成所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值。
26.可选的，所述迭代更新，包括：
27.将所述初始项转化为第一二进制数据串；
28.采用遗传算法对所述第一二进制数据串进行处理，获得第二二进制数据串；
29.将所述第二二进制数据串转换为十进制数，形成更新项。
30.可选的，所述利用所述分配系数的最优值与所述总输出量，得到所述第一变量的最优值，包括：
31.将所述分配系数的最优值与所述总输出量相乘，形成所述第一变量的最优值。
32.可选的，还包括：将所述总输出量与所述第一变量的最优值相减，得到所述第二转换器输出的第二变量的最优值。
33.第二方面，提供一种输出分配装置，所述装置应用于第一转换器、第二转换器、蓄电池、用电器并联构成的充放电系统，所述装置包括：
34.计算模块，获取所述第一转换器输出的第一变量与综合效率的关系函数；
35.获取模块，设定所述第一转换器与所述第二转换器在所述充放电系统的总输出量，获取所述第一变量在所述总输出量中所占分配系数的取值集合；
36.更新模块，对所述取值集合进行更新，获取所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值；
37.分配模块，利用所述分配系数的最优值与所述总输出量，得到所述第一变量的最优值。
38.第三方面，提供一种充放电系统，由第一转换器、第二转换器、蓄电池、用电器并联设置以实现第一方面所述的输出分配方法。
39.本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
40.本发明实施例提供的输出分配方法、装置以及充放电系统，适用于新能源装备双dcdc装置车型，基于效率最优的算法，控制两个dcdc输出的电压或电流达到最优分配，实现当输出功率一定条件下，双dcdc的输出电能的综合效率最高，能耗最小，进一步提高新能源汽车的系统效率，增加整车续航里程。
41.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
42.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
43.图1为本发明实施例中输出分配方法流程图；
44.图2为双dcdc充放电系统示意图；
45.图3为遗传算法流程图。
具体实施方式
46.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。
47.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本公开内容实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
48.本发明提供了一种输出分配方法，所述方法应用于第一转换器、第二转换器、蓄电池、用电器并联构成的充放电系统，请参考图1，图1为本发明实施例中输出分配方法流程图，包括：
49.s1，获取所述第一转换器输出的第一变量与综合效率的关系函数；
50.s2，设定所述第一转换器与所述第二转换器在所述充放电系统的总输出量，获取所述第一变量在所述总输出量中所占分配系数的取值集合；
51.s3，对所述取值集合进行更新，获取所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值；
52.s4，利用所述分配系数的最优值与所述总输出量，得到所述第一变量的最优值。
53.在第一转换器、第二转换器、蓄电池、用电器并联构成的充放电系统中，第一转换器、第二转换器输出电能可以用于蓄电池充电及用电器用电，综合效率为第一转换器、第二转换器在该充放电系统中输出电能的综合效率。
54.在可选的实施方式中，第一变量包括所述第一转换器输出的第一电流、第一电压；获取第一转换器输出的第一变量与综合效率的关系函数，包括：
55.s101，获取所述综合效率与所述第一电流、所述第一电压之间的第一关系函数；
56.s102，在电流输出模式下，获取所述第一电流与所述第一电压之间的第二关系函数；或者在电压输出模式下，获取所述第一电压与所述第一电流之间的第三关系函数；
57.s103，在电流输出模式下，将所述第二关系函数代入所述第一关系函数中，得到所述第一电流与所述综合效率的关系函数；或者在电压输出模式下，将所述第三关系函数代入所述第一关系函数中，得到所述第一电压与所述综合效率的关系函数。
58.现有装备双dcdc装置的新能源车型，其低压能量管理方法采用单dcdc工作和双dcdc工作两种模式，当低压实际输出功率较小时，使用单dcdc工作模式，其输出电压为一个或几个固定电压等级，当实际输出功率较大时，则使用双dcdc工作模式，其输出电压为一个或几个相同电压等级。现有方案基于单dcdc运行和双dcdc运行模式的控制方法，采用工程师标定方法设计电压输出，控制方法简单，算法单一，不能做到系统效率最优，当对于整车续航里程要求严格时，该控制方法对续航里程提升有限，不能满足提升续航里程的要求。本技术基于效率最优原则，提供一种双dcdc的低压能量管理控制方法，进一步降低dcdc工作时的功率损失，提高低压能耗效率，同时，双dcdc功率输出分配降低线路损失，进一步提高系统效率。
59.下面结合图2详细介绍本实施例的实施工艺步骤，如图2所示，图2为双dcdc充放电系统示意图，图2中的dcdc1为第一转换器，dcdc2为第二转换器，12v电池为蓄电池，dcdc1、dcdc2、12v电池、用电器并联构成充放电系统，其中12v电池输出或输入电能，dcdc1和dcdc2的输出电能可以对12v电池充电及用电器用电，dcdc1、dcdc2和12v电池也可以同时给用电器提供用电。
60.基于图2给出的充放电系统实例来讲，dcdc1、dcdc2并联输出电能，第一变量包括dcdc1输出的第一电流、第一电压。执行步骤s101，根据充放电系统的结构，获取综合效率的表达式：
[0061][0062]
其中，f为综合效率，p
out
为用电器消耗电池和12v充放电功率，p
in
为dcdc1和dcdc2总输出功率，i4为用电器负载电流，r4为用电器回路总电阻，u3为12v电池输出电压，i3为12v电池的充放电电流，r3为12v电池的内阻，u1为dcdc1输出的第一电压，i1为dcdc1输出的第一电流，η1为dcdc1的效率，u2为dcdc2输出的第二电压，i2为dcdc2输出的第二电流，η2为dcdc2的效率。i1、u1之外的其他电压变量、电流变量、电阻变量都可通过计算进行消除、替代，或者视为常数，因此式(1)构成综合效率f与第一电流i1、第一电压u1之间的第一关系函数，具体计算过程如下：
[0063]
根据充放电系统的结构，获取电流变量i1、i2、i3、i4，电压变量u1、u2、u3，电阻变量r1、r2、r3、r4之间的关系如下：
[0064]
u1+i1*r1＝u3+i3*r3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0065]
u2+i2*r2＝u3+i3*r3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0066]
i4*r4＝u3+i3*r3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0067]
i1+i2＝i3+i4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0068]
其中，r1为dcdc1支路的线阻，r2为dcdc2支路的线阻。
[0069]
dcdc1和dcdc2有两种输出模式来并联输出电能，一种是电流输出模式，另一种是电压输出模式。在电流输出模式下，dcdc1、dcdc2并联输出电流，输出的电流随指令变化，通过公式(2)至(5)，执行步骤s2，dcdc1和dcdc2在充放电系统的总输出量遵循方程；
[0070][0071]
该总输出量指的是dcdc1和dcdc2输出的总输出电流，总输出电流是设定的，可视为常数，也就是说，dcdc1输出的第一电流i1和dcdc2输出的第二电流i2的和视为常数，那第二电流i2可表示为以第一电流i1为自变量的表达式。
[0072]
在电压输出模式下，dcdc1、dcdc2并联输出电压，输出的电压值随指令变化，计算电压模式下遵循方程；
[0073][0074]
控制目标电流i3＝i
(soc,t)
，可知充放电电流i3是与电池荷电soc和温度t相关的函数，通过查表可得到，可视为常数；12v电池输出电压u3已知，η1为dcdc1的效率，η2为dcdc2的效率，可查表得到，视为已知数。
[0075]
下面对电阻变量r1、r2、r3、r4进行预估计算；若dcdc1支路的线阻r1和dcdc2支路的线阻r2的整车布置位置离12v蓄电池较远(如电池在前舱，dcdc都在后备箱，或电池在后备箱，dcdc都在前舱)，则：
[0076]
设
[0077]
其中，r1为r1和r2真实电阻值，ui为测量误差。
[0078]
若dcdc1支路的线阻r1和dcdc2支路的线阻r2的整车布置位置离12v蓄电池较近(如都在前舱，或者都在后备箱)，则：
[0079]
设r1＝r2＝0
[0080]
通常情况下，则为dcdc1支路的线阻r1和dcdc2的r2的整车布置位置离12v蓄电池一个近，另一个远(如其中一个dcdc和电池都在前舱，或者都在后备箱)，则：
[0081]
设
[0082]
或
[0083]
其中，r1，r2为r1或r2真实电阻值，ui为测量误差。
[0084]
设电池内阻r3：
[0085]
则
[0086]
用电负载电阻r4：
[0087]
则
[0088]
r3为r3的真实电阻值，r4为r4的真实电阻值，vi，wi为测量误差。
[0089]
对于任意r(为r1、r2、r3、r4)采用递推最小二乘估计
[0090]
1)初始化估计值：
[0091][0092]
p0＝e[(r-r0)(r-r0)
t
]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)
[0093]
其中，为初始误差值，p0为初始协方差
[0094]
2)获取测量值：
[0095]
yk＝hkr+vkꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(14)
[0096]
其中，hk为量测矩阵，vk为量测误差
[0097]
3)更新r的估计值和估计误差协方差矩阵pk[0098][0099][0100][0101]
其中，kk为增益矩阵，rk为vk协方差。
[0102]
经过以上计算可知，r1、r2、r3、r4通过计算得到，视为已知。
[0103]
综上所述，12v电池输出电压u3已知，充放电电流i3、dcdc1的效率η1以及dcdc2的效率η2可查表得到，视为已知，电阻变量r1、r2、r3、r4通过计算得到，视为已知。
[0104]
根据公式(6)可知，电流输出模式下dcdc2输出电流i2满足：
[0105][0106]
在dcdc1、dcdc2、12v电池、用电器并联构成的充放电系统中，u1、u2与u3和i3关系：
[0107]
u1＝u3+i3*r
3-i1*r1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(19)
[0108]
u2＝u3+i3*r
3-i2*r2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(20)
[0109]
用电器负载电流i4表达式：
[0110][0111]
由于r3、r4、i3、u3已知，电器负载电流i4可视为已知。
[0112]
至此，综合效率的表达式(1)中的未知变量还存在u1、i1、u2、i2，将上式
[0113]
(19)、(20)、(21)代入到公式(1)，得到
[0114][0115]
其中公式(19)为电流输出模式下，第一电流i1与第一电压u1之间的第二关系函数，从公式(22)可以看到，执行步骤s102，在电流输出模式下，综合效率的表达式中的未知变量为i1、i2，根据公式(6)可以转化为以第一电流i1为自变量的函数。
[0116]
不管是电流输出模式，还是电压输出模式，第一电流与第一电压之间的关系式都是一样的，执行步骤s103，根据公式(19)可得到，电压输出模式下，第一电压与第一电流之间的第三关系函数为：
[0117][0118]
消去i1、i2，综合效率的表达式可以转化为以第一电压u1为自变量的函数：
[0119][0120]
式(24)中，dcdc2输出的第二电压u2可根据公式(7)转化为以第一电压u1为自变量的表达式。
[0121]
下面结合图2详细介绍本实施例的实施工艺步骤，如图2所示，图2为充放电系统示意图，图2中的dcdc1为第一转换器，dcdc2为第二转换器，12v电池为蓄电池，dcdc1、dcdc2、12v电池、用电器并联构成充放电系统，图2中的b代表dcdc1负极接地点、d代表dcdc2负极接地点、g代表等效用电器接地点、a代表dcdc1正极输出端、c代表dcdc2正极输出端、e代表蓄电池正极输出端、f代表等效用电器正极输出端。
[0122]
在可选的实施方式中，执行步骤s2，获取所述第一变量在所述充放电系统设定的总输出量中所占分配系数的取值集合，包括：
[0123]
s201，获取所述第一变量的第一最大值；
[0124]
s202，获取所述第二转换器输出的第二变量的第二最大值；
[0125]
s203，根据所述第一最大值、所述第二最大值以及所述总输出量之间设定的大小关系，确定所述分配系数的最大值和最小值的取值集合。
[0126]
基于图2中的双dcdc充放电系统在电流输出模式下的实例，执行步骤s201、s202、s203，具体操作如下：
[0127]
(1)蓄电池充电电流i3为控制目标，蓄电池电压u3(12v电池输出电压)已知，设dcdc1输出第一电流i1，则dcdc2输出第二电流i2满足：
[0128][0129]
(2)dcdc1和dcdc2当前实时需求总输出电流：
[0130][0131]
其中i
out
为dcdc1和dcdc2输出总电流；
[0132]
(3)设dcdc1输出电流分配系数k，则
[0133]
i1＝i
out
*k，i2＝i
out
*(1-k)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(27)
[0134]
(4)设dcdc1最大输出电流为i
1max
，dcdc2最大输出电流为i
2max
，则电流分配系数k取值范围：设i
1max
≤i
2max
，当i
out
≤i
1max
时，a
min
＝0，a
max
＝i
out
/i
1max
；当i
2max
≥i
out
》i
1max
时，a
min
＝0，a
max
＝1；当i
out
》i
2max
时，a
min
＝(i
out-i
2max
)/i
1max
，a
max
＝1；其中，a
max
为电流分配系数k的最大值，a
min
为电流分配系数k的最小值。
[0135]
在可选的实施方式中，执行步骤s3，对所述取值集合进行更新，获取所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值，包括：
[0136]
s301，从所述分配系数的取值集合中取设定项数的初始项；
[0137]
s303，将所述初始项按照设定的次数进行迭代更新，每一次更新得到的更新项，形
成下一次迭代更新的初始项；
[0138]
s304，将每一次迭代更新的所述初始项、所述更新项代入所述第一变量与综合效率的关系函数，得到使所述综合效率最高的最优项，形成所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值。
[0139]
基于图2中的双dcdc充放电系统，执行步骤s301、s302、s303、s304，接上述操作(1)至(4)，具体操作如下：
[0140]
(5)初始化k，从集合[a
min
，a
max
]中随机获取m个初始值，并设定迭代次数n。
[0141]
(6)计算m个初始值中每个初始值对应的低压能耗损耗总值，确定出最小能耗损耗总值和最小能耗总值所对应的初始值an1，将an1进行存储；电流输出模式下的具体操作为：将m个初始值分别代入公式(22)中，取综合效率f最大时对应的初始值为an1。
[0142]
(7)将获取的m个初始值均转化为由0与1表示的二进制数据串，获得m个二进制数据串；
[0143]
(8)采用遗传算法中的变异运算和/或交叉运算，对m个二进制数据串进行数据处理，获得m个新的二进制数据串；
[0144]
(9)将m个新的二进制数据串转换为十进制数，获得m个新的初始值；
[0145]
(10)计算m个新的初始值中每个初始值对应的低压能耗总值，确定出最小能耗损耗总值和最小能耗总值所对应的初始值an2，将an2进行存储；具体操作为：将m个新初始值分别代入公式(22)中，取综合效率f最大时对应的初始值为an2；
[0146]
(11)比较an1与an2的大小关系，将an1与a n2中较大的一个进行存储；
[0147]
(12)重复执行步骤(7)～(11)，直到满足迭代次数n，最终输出ann，其中，步骤(9)中的m个初始值为上一轮生成的m个新的初始值；
[0148]
(13)将ann作为电流分配系数的最优值，执行步骤s4，根据ann对汽车前轴和后轴的扭矩进行分配，其中，dcdc1输出第一电流的最优值为i
out
*ann，dcdc2输出第二电流的最优值为i
out
*(1-ann)。
[0149]
基于图2中的双dcdc充放电系统在电压输出模式下的实例，执行步骤s201、s202、s203，具体操作如下：
[0150]
(1)蓄电池充电电流i3为控制目标，蓄电池电压u3(12v电池输出电压)已知，设dcdc1输出第一电压u1，则dcdc2输出的第二电压u2满足：
[0151][0152]
其中，对于任意时刻，c1为确定值。
[0153]
(2)dcdc1和dcdc2当前实时需求总输出电压：
[0154][0155]
其中u
out
为dcdc1和dcdc2输出总电压；
[0156]
(3)设dcdc1输出电压分配系数k，则
[0157][0158]
(4)设dcdc1最大输出电压为u
1max
，dcdc2最大输出电压为u
2max
，设u
1max
≤u
2max
，r2≤r1：当u
out
≤u
1max
时，b
min
＝0，b
max
＝u
out
/u
1max
；
[0159]
当u
2max
≥u
out
》u
1max
时，b
min
＝0，b
max
＝1；
[0160]
当u
out
》u
2max
时，b
max
＝1；
[0161]
此处的b
max
为电压分配系数k的最大值，b
min
为电压分配系数k的最小值。
[0162]
执行步骤s301、s302、s303、s304，接上述操作(1)至(4)，具体操作如下：
[0163]
(5)初始化k，从集合[b
min
，b
max
]中随机获取m个初始值，并设定迭代次数n。
[0164]
(6)计算m个初始值中每个初始值对应的低压能耗损耗总值，确定出最小能耗损耗总值和最小能耗总值所对应的初始值bn1，将bn1进行存储；具体操作为：将m个初始值分别代入公式(24)中，取综合效率f最大时对应的初始值为bn1。
[0165]
(7)将获取的m个初始值均转化为由0与1表示的二进制数据串，获得m个二进制数据串；
[0166]
(8)采用遗传算法中的变异运算和/或交叉运算，对m个二进制数据串进行数据处理，获得m个新的二进制数据串；
[0167]
(9)将m个新的二进制数据串转换为十进制数，获得m个新的初始值；
[0168]
(10)计算m个新的初始值中每个初始值对应的低压能耗总值，确定出最小能耗损耗总值和最小能耗总值所对应的初始值bn2，将bn2进行存储；具体操作为：将m个新初始值分别代入公式(24)中，取综合效率f最大时对应的初始值为bn2；
[0169]
(11)比较bn1与bn2的大小关系，将bn1与bn2中较大的一个进行存储；
[0170]
(12)重复执行步骤(7)～(11)，直到满足迭代次数n，最终输出bnn，其中，步骤(9)中的m个初始值为上一轮生成的m个新的初始值；
[0171]
(13)将bnn作为电压分配系数的最优值，执行步骤s4，根据bnn对汽车前轴和后轴的扭矩进行分配，其中，dcdc1输出第一电压的最优值为u1＝u
out
*bnn，dcdc2输出的第二电压的最优值为
[0172]
总的来讲，在电流输出模式和电压输出模式下，其遗传算法流程图如图3所示，开始时设定算法的运行参数，初始化种群，然后将二进制数转化为十进制，计算个体适应度函数，接着将十进制转化为二进制数，遗传/变异操作，最后输出最优解后结束。
[0173]
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种输出分配装置，所述装置应用于第一转换器、第二转换器、蓄电池、用电器并联构成的充放电系统，所述装置包括：
[0174]
计算模块，获取所述第一转换器输出的第一变量与综合效率的关系函数；
[0175]
获取模块，设定所述第一转换器与所述第二转换器在所述充放电系统的总输出量，获取所述第一变量在所述总输出量中所占分配系数的取值集合；
[0176]
更新模块，对所述取值集合进行更新，获取所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值；
[0177]
分配模块，利用所述分配系数的最优值与所述总输出量，得到所述第一变量的最优值。
[0178]
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种充放电系统，如图2所示，由第一转换器(dcdc1)、第二转换器(dcdc2)、蓄电池(12v电池)、用电器并联设置以实现本实施例所述的输出分配方法。
[0179]
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0180]
本发明实施例提供的输出分配方法、装置以及充放电系统，适用于新能源装备双dcdc装置车型，基于效率最优的算法，控制两个dcdc输出的电压或电流达到最优分配，实现当输出功率一定条件下，双dcdc的输出电能的综合效率最高，能耗最小，进一步提高新能源汽车的系统效率，增加整车续航里程。
[0181]
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0182]
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

技术特征：
1.一种输出分配方法，其特征在于，所述方法应用于第一转换器、第二转换器、蓄电池、用电器并联构成的充放电系统，所述方法包括：获取所述第一转换器输出的第一变量与综合效率的关系函数；设定所述第一转换器与所述第二转换器在所述充放电系统的总输出量，获取所述第一变量在所述总输出量中所占分配系数的取值集合；对所述取值集合进行更新，获取所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值；利用所述分配系数的最优值与所述总输出量，得到所述第一变量的最优值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一变量包括所述第一转换器输出的第一电流、第一电压；所述获取所述第一转换器输出的第一变量与综合效率的关系函数，包括：获取所述综合效率与所述第一电流、所述第一电压之间的第一关系函数；在电流输出模式下，获取所述第一电流与所述第一电压之间的第二关系函数；或者在电压输出模式下，获取所述第一电压与所述第一电流之间的第三关系函数；在电流输出模式下，将所述第二关系函数代入所述第一关系函数中，得到所述第一电流与所述综合效率的关系函数；或者在电压输出模式下，将所述第三关系函数代入所述第一关系函数中，得到所述第一电压与所述综合效率的关系函数。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一变量在所述充放电系统设定的总输出量中所占分配系数的取值集合，包括：获取所述第一变量的第一最大值；获取所述第二转换器输出的第二变量的第二最大值；根据所述第一最大值、所述第二最大值以及所述总输出量之间设定的大小关系，确定所述分配系数的最大值和最小值的取值集合。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一最大值、所述第二最大值以及所述总输出量之间设定的大小关系，确定所述分配系数的最大值和最小值的取值集合，包括：当所述第一最大值不超过所述第二最大值，且所述总输出量不超过所述第一最大值时，所述分配系数的最小值取0，所述分配系统的最大值取所述总输出量与所述第一最大值的比值；当所述总输出量不超过所述第二最大值，且所述总输出量大于所述第一最大值时，所述分配系统的最小值取0，所述分配系统的最大值取1；所述总输出量大于所述第二最大值时，所述分配系统的最小值取所述总输出量减去所述第二最大值得到的差值与所述第一最大值的比值，所述分配系统的最大值取1。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述取值集合进行更新，获取所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值，包括：从所述分配系数的取值集合中取设定项数的初始项；将所述初始项按照设定的次数进行迭代更新，每一次迭代更新得到的更新项，形成下一次迭代更新的初始项；将每一次迭代更新的所述初始项、所述更新项代入所述第一变量与综合效率的关系函数，得到使所述综合效率最高的最优项，形成所述分配系数在所述综合效率最高时的最优
值。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述迭代更新，包括：将所述初始项转化为第一二进制数据串；采用遗传算法对所述第一二进制数据串进行处理，获得第二二进制数据串；将所述第二二进制数据串转换为十进制数，形成更新项。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述分配系数的最优值与所述总输出量，得到所述第一变量的最优值，包括：将所述分配系数的最优值与所述总输出量相乘，形成所述第一变量的最优值。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：将所述总输出量与所述第一变量的最优值相减，得到所述第二转换器输出的第二变量的最优值。9.一种输出分配装置，其特征在于，所述装置应用于第一转换器、第二转换器、蓄电池、用电器并联构成的充放电系统，所述装置包括：计算模块，获取所述第一转换器输出的第一变量与综合效率的关系函数；获取模块，设定所述第一转换器与所述第二转换器在所述充放电系统的总输出量，获取所述第一变量在所述总输出量中所占分配系数的取值集合；更新模块，对所述取值集合进行更新，获取所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值；分配模块，利用所述分配系数的最优值与所述总输出量，得到所述第一变量的最优值。10.一种充放电系统，其特征在于，由第一转换器、第二转换器、蓄电池、用电器并联设置以实现权利要求1至7任一所述的输出分配方法。

技术总结
本发明公开了一种输出分配方法、装置以及充放电系统，获取所述第一转换器输出的第一变量与综合效率的关系函数；设定所述第一转换器与所述第二转换器在所述充放电系统的总输出量，获取所述第一变量在所述总输出量中所占分配系数的取值集合；对所述取值集合进行更新，获取所述分配系数在所述综合效率最高时的最优值；利用所述分配系数的最优值与所述总输出量，得到所述第一变量的最优值。通过本发明提供了一种基于效率最优算法，实现当输出功率一定条件下，双DCDC的输出电能综合功率最高的输出分配方法、装置以及充放电系统，提高新能源汽车的系统效率，增加整车续航里程。增加整车续航里程。增加整车续航里程。


技术研发人员：徐飞 雷雨 谢宇 魏勇 桑彩薇
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/9/5