INTERACTIVE LAB 01 · RULE-BASED EMS · 案例课件 · 规则能量管理策略
环境监测无人艇168 小时能量管理
串联式油电混合动力系统，白天以 8 kn 执行监测任务、夜间以 5 kn 航行。用 3 × 3 规则表分配发动机与电池功率。
CASE · SERIES HYBRID USV
一次任务连续 7 天
需求功率序列来自助教提供的案例数据，共 168 个一小时步长。电池采用 SAFT VL 41M 参数：20 并联、140 串联、单体容量 41 Ah，初始 SOC 为 0.90。
- 白天航速
- 8 kn
- 夜间航速
- 5 kn
- 需求功率
- 10.2-60.7 kW
- 时间步长
- 1 h
LIVE ENERGY FLOW
串联式能量流
任务时刻D1 00:00
ICE0 kW发动机
GEN0 kW发电机
DC0 kW需求功率
BAT0 kWSOC 0.900
EM0 kW驱动电机
USV8 kn任务航速
发动机燃油--kg
终端 SOC--0-1
等效燃油--kg
无储能基准--kg
相对基准--%
POWER HISTORY · 168 H
需求与功率分配
需求 Preq发动机 Pen电池 Pbat
STATE TRAJECTORY
电池荷电状态
等待仿真
RESULT INTERPRETATION
规则评价
运行仿真后，结合发动机燃油、终端 SOC 与等效燃油判断规则优劣。只比较燃油而忽略电量变化，会把电池放电误判成免费节能。
MODEL BASIS
从助教 MATLAB 案例到网页实验
规则控制
Pen = table(zone(SOC), zone(Preq))SOC 与需求功率各划分高、中、低三个区域。
母线平衡
Pbat = Preq - ηgen(Pen) · Pen电池正功率表示放电，负功率表示充电。
公平比较
mf,eq = mf + K · (SOC0 - SOCend)沿用原案例的终端电量折算系数，避免不同终端 SOC 直接比较。
本工具复现助教提供的教学案例，仅用于课程仿真比较，不替代实船设计与安全评估。原始 MATLAB 模型与配套课件由课程统一发放，可从顶栏 Canvas 进入教学班。