针对长时间充放电后锂电池模组之间荷电状态(state of charge,SOC)不一致的问题,传统集中式均衡电路存在均衡速度过低的缺陷,以对称式开关阵列、Boost变换器与LC准谐振电路作为均衡主电路,提出了一种基于连续集模型预测控制(continuous ...针对长时间充放电后锂电池模组之间荷电状态(state of charge,SOC)不一致的问题,传统集中式均衡电路存在均衡速度过低的缺陷,以对称式开关阵列、Boost变换器与LC准谐振电路作为均衡主电路,提出了一种基于连续集模型预测控制(continuous control set model predictive control,CCS-MPC)的均衡控制策略。首先,对均衡系统进行建模,构建离散状态空间方程;然后,根据状态方程设计多步模型预测算法,并以SOC预测值和参考值、变换器开关管当前输入和上一时刻输入之间的误差作为价值函数;最后,对价值函数进行二次规划,在线求解出一组控制最优解,并应用于均衡系统,通过动态调整占空比以控制均衡电流的大小。相较于单步预测,多步预测需要考虑被控量在多个周期内保持最优,可以保证在每个均衡周期内均衡器都能输出最优的均衡电流,有效防止均衡器失稳。仿真结果表明,所提模型预测算法实现了各电池组SOC一致,保证了均衡电流的稳定输出,相比常规PI算法缩短了17%的均衡时间。展开更多
针对控制目标耦合导致统一电能质量调节器电能质量补偿响应速度慢、精度差、鲁棒性差等问题,提出了一种控制目标解耦的连续集模型预测(continuous control set model predictive control,CCS-MPC)直接控制策略。该控制策略依据当前时刻...针对控制目标耦合导致统一电能质量调节器电能质量补偿响应速度慢、精度差、鲁棒性差等问题,提出了一种控制目标解耦的连续集模型预测(continuous control set model predictive control,CCS-MPC)直接控制策略。该控制策略依据当前时刻被控目标电压、电流参数,构建目标唯一的预测控制模型,在简化控制器结构的同时实现串、并联侧电感电流和电容电压解耦控制,显著提高统一电能质量调节器动态性能。基于偏导数获取模型预测控制价值函数的最优解,实现参数变化、外部扰动工况下负载电压、电网电流高精度补偿。仿真验证了所提控制策略的有效性。展开更多
文摘针对长时间充放电后锂电池模组之间荷电状态(state of charge,SOC)不一致的问题,传统集中式均衡电路存在均衡速度过低的缺陷,以对称式开关阵列、Boost变换器与LC准谐振电路作为均衡主电路,提出了一种基于连续集模型预测控制(continuous control set model predictive control,CCS-MPC)的均衡控制策略。首先,对均衡系统进行建模,构建离散状态空间方程;然后,根据状态方程设计多步模型预测算法,并以SOC预测值和参考值、变换器开关管当前输入和上一时刻输入之间的误差作为价值函数;最后,对价值函数进行二次规划,在线求解出一组控制最优解,并应用于均衡系统,通过动态调整占空比以控制均衡电流的大小。相较于单步预测,多步预测需要考虑被控量在多个周期内保持最优,可以保证在每个均衡周期内均衡器都能输出最优的均衡电流,有效防止均衡器失稳。仿真结果表明,所提模型预测算法实现了各电池组SOC一致,保证了均衡电流的稳定输出,相比常规PI算法缩短了17%的均衡时间。
文摘针对控制目标耦合导致统一电能质量调节器电能质量补偿响应速度慢、精度差、鲁棒性差等问题,提出了一种控制目标解耦的连续集模型预测(continuous control set model predictive control,CCS-MPC)直接控制策略。该控制策略依据当前时刻被控目标电压、电流参数,构建目标唯一的预测控制模型,在简化控制器结构的同时实现串、并联侧电感电流和电容电压解耦控制,显著提高统一电能质量调节器动态性能。基于偏导数获取模型预测控制价值函数的最优解,实现参数变化、外部扰动工况下负载电压、电网电流高精度补偿。仿真验证了所提控制策略的有效性。
