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专利号: 2019112059992
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种网络化充电系统节点设备充电控制方法,其特征在于:包括如下步骤:S1.构建网络化充电系统中的节点设备的充电电流的电流预测模型;

S2.构建节点设备在充电过程中的电流参考模型,并以该电流参考模型作为充电系统的期望输出;

S3.以电流预测模型和电流参考模型的方差最小值为目标函数,采用滚动优化算法得出节点设备的充电控制策略;

步骤S1中,根据如下方法构建网络化充电系统中的节点设备的充电电流的电流预测模型:S101.对网络化充电系统中的节点设备在离散开关作用下的动态行为进行分析,并建立离散非线性充电模型:T

x(k+1)=Gx(k)+Huc(k);其中,x(k+1)=[i(k+1),uc(k+1)],T

x(k)=[i(k),uc(k)] ,uc(k+1)和uc(k)是节点设备在k+1时刻和k时刻充电的电容电压,i(k+1)和i(k)是节点设备在k+1时刻和k时刻充电的电流,R为节点设备充电电路

的电阻值,L为节点设备充电电路的电感值,Cc为节点设备中储能电容值,Ts为采样周期;

S102.确定网络化充电系统中离散开关的状态s(k):当k时刻节点设备的开关被断开,则s(k)=0,此时节点设备为未充电状态,当k时刻节点设备的开关导通,节点设备处于充电状态,则s(k)=1;

S103.将离散开关状态加入到离散非线性充电模型中,构建节点设备的非线性充电模型:‑ +

其中,x(k+1) 和x(k+1) 是节+

点设备在k+1时刻左极限状态和右极限状态;x(k) 是节点设备在k时刻右极限状态,Q=[s(k+1) 1];

S104.根据步骤S103中的节点设备的非线性充电模型构建网络化充电系统的整体充电模型:其中,C=[1,0],N为节点设备的个数,i表示第i个节点设+ ‑

备,x(i,k) 表示k时刻第i个节点设备的充电右极限状态,x(i,k)表示k时刻第i个节点设备的充电左极限状态;

S105.根据步骤S104中的网络化充电系统的整体充电模型得出电流预测模型:其中:m为预测时域,

当m=1时:

+ + ‑

Fk+m(·)=s(i,k)(Gx(i,k) +uc(k)H)+Px(i,k) ,Gk+m(·)=Qxpre(i,k+m|k) ;

当m≠1时:

+ +

Fk+m(·)=s(i,k+m‑1)(Gxpre(i,k+m‑1|k) +uc(k)H)+Pxpre(i,k+m‑1|k) ,‑Gk+m(·)=Qxpre(i,k+m|k) ;s(i,k),s(i,k+1),…,s(i,k+m)为离散开关的预测控制变量;

步骤S2中,电流参考模型如下:

其中:

t3=Tc,Tc为充电系统整个充电过程所需要的时间,Iset为期望的电流最大值,Sslop为期望的最大电流变化率,β为经验系数,E为充电过程中需要的电荷总量,Ui,initial为第i个节点设备电容初始电压值,Ui,final为第i个节点设备充电完成时电容电压值;

yref2(t)=Iset, 其中,步骤S3中的目标函数为:

minJ=min(J1(k)+ηJ2(k));其中:Np为预测时域,η是权重系数。