專利名稱：一種電池充電控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電池充電控制技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種電池充電控制裝置。
背景技術(shù)：
目前電池充電采用PWM整流控制結(jié)構(gòu)，利用空間矢量脈寬調(diào)制控制(SVPWM)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)三相交流矢量的控制，整流控制采用電流內(nèi)環(huán)控制和電流/電壓外環(huán)控制的串級(jí)控制結(jié)構(gòu)，達(dá)到輸出直流側(cè)電流和電壓可控的目的。圖1是現(xiàn)有電池充電控制裝置的一種結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，電池充電控制裝置由交流側(cè)三相交流電通過(guò)SVPWM整流控制模塊1 整流得到所需的直流電流id?；蛑绷麟妷簎d。，即電池4的充電電流或充電電壓。直流電流 idc或直流電壓ud。與電池出廠參考值，即目標(biāo)參考值直流電流id?！?amp;或目標(biāo)參考值直流電壓ud?！猺ef進(jìn)行比較，將差值id。—ref_id。或Ud?！猺ef_Ud。送入電流/電壓外環(huán)控制模塊2中，電流 /電壓外環(huán)控制模塊2輸出交流側(cè)參考電流igf電流/電壓外環(huán)控制目的是使直流側(cè)的直流電流id。或直流電壓ud。跟蹤目標(biāo)參考值直流電流id。％或目標(biāo)參考值直流電壓ud。ref。 外環(huán)控制采用直流電流控制還是直流電壓控制，取決于整個(gè)充電控制過(guò)程的控制策略，一般先采取直流電流控制，然后采取直流電壓控制。電流/電壓外環(huán)控制模塊2輸出交流側(cè)參考電流與交流側(cè)電流的q分量、 進(jìn)行比較，將差值i,—送入電流內(nèi)環(huán)控制模塊3中，電流內(nèi)環(huán)控制模塊3輸出控制量到 SVPWM整流控制模塊1中，使交流側(cè)電流的q分量i,跟蹤交流側(cè)參考電流i, ，在SVPWM整流控制模塊直流側(cè)得到與目標(biāo)參考值直流電流id?！蚰繕?biāo)參考值直流電壓ud?！?amp; 一致的直流電流i dc 或直流電壓通過(guò)電流/電壓外環(huán)控制模塊2、電流內(nèi)環(huán)控制模塊3使充電電流或電壓按照電池出廠參考值進(jìn)行充電。但實(shí)際應(yīng)用中的蓄電池長(zhǎng)時(shí)間工作后存在損耗，同時(shí)由于蓄電池本身內(nèi)阻較小， 電池內(nèi)阻的微小變化也會(huì)導(dǎo)致電池充電的較大的干擾，此時(shí)SOCGtate of Charge，電池荷電狀態(tài))曲線會(huì)出現(xiàn)斜率波動(dòng)情況，甚至造成充電效率得不到合理控制，尤其是電池快充模式下，電流較大，波動(dòng)明顯，因此產(chǎn)生充電效率降低以及過(guò)充現(xiàn)象將大大縮短蓄電池的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種電池充電控制裝置，在電池內(nèi)阻發(fā)生變化，保證充電穩(wěn)定性，以實(shí)現(xiàn)精確控制，并減小電池的損耗，達(dá)到延長(zhǎng)電池壽命的目的。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明電池充電控制裝置，包括SVPWM整流控制模塊、電流 /電壓外環(huán)控制模塊以及電流內(nèi)環(huán)控制模塊；交流側(cè)三相交流電通過(guò)SVPWM整流控制模塊整流得到所需的直流電流id。/直流電壓ud。用于電池充電，直流電流id。/直流電壓ud。與電池出廠參考值的直流電流id?！猺ef/直流電壓ud。—進(jìn)行比較，將差值id?！狹f_id。/ud?！猺ef-ud。送入電流/電壓外環(huán)控制模塊中，電流/電壓外環(huán)控制模塊輸出交流側(cè)參考電流i,—Mf，電流/電壓外環(huán)控制使直流側(cè)的直流電流id。/ 直流電壓ud。跟蹤目標(biāo)參考值直流電流id?！猺ef/目標(biāo)參考值直流電壓ud?！猺ef ；電流/電壓外環(huán)控制模塊輸出交流側(cè)參考電流Iti ref與交流側(cè)電流的q分量、進(jìn)行比較，將差值i,—μ-、送入電流內(nèi)環(huán)控制模塊中，電流內(nèi)環(huán)控制模塊輸出控制量到SVPWM 整流控制模塊中，使交流側(cè)電流的q分量、跟蹤交流側(cè)參考電流& ；在SVPWM整流控制模塊直流側(cè)得到與目標(biāo)參考值直流電流id?！繕?biāo)參考值直流電壓ud。—&一致的直流電流 idc/直流電壓Udc ；其特征在于，還包括SOC預(yù)測(cè)模塊、前饋補(bǔ)償控制模塊；SOC預(yù)測(cè)模塊用于獲取電池的下一時(shí)刻的SOC預(yù)測(cè)值S0C(t+At)，然后與電池出廠參考值的下一時(shí)刻SOC參考值S0t;ef(t+At)進(jìn)行比較，得到差值A(chǔ)S0C(t+At)= SOCref (t+ Δ t) -SOC (t+ Δ t)，作為前饋補(bǔ)償控制模塊的輸入調(diào)整量；前饋補(bǔ)償控制模塊根據(jù)輸入調(diào)整量AS0C(t+At)計(jì)算參考量修正值直流電流Δ id。/參考量修正值直流電壓Aud。以及被控量補(bǔ)償值Δ ，計(jì)算原則為輸入調(diào)整量 Δ SOC (t+At)越大，參考量修正值直流電流Aide/參考量修正值直流電壓Aude以及被控量補(bǔ)償值Δ、也越大，且符號(hào)相同；將直流電流idc/直流電壓Udc修正為么=idc—ref + ^dc Iudc = udc—ref + Audc，然后與電池出廠參考值的直流電流id?！猺ef/直流電壓ud?！?amp;進(jìn)行比較，將差值id。—μ+Δ id。-id。/U(k—
Δ Ud。-Ud。送入電流/電壓外環(huán)控制模塊中；將交流側(cè)參考電流i, %修正為< =iq—ref +Aiq，然后與交流側(cè)電流的q分量、進(jìn)行比較，將差值UAi,、送入電流內(nèi)環(huán)控制模塊中。本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明電池充電控制裝置在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加了 SOC預(yù)測(cè)模塊、前饋補(bǔ)償控制模塊組成的前饋補(bǔ)償控制結(jié)構(gòu)，將電池內(nèi)阻變化通過(guò)SOC預(yù)測(cè)模塊、前饋補(bǔ)償控制模塊，在傳統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)中添加參考量修正值直流電流Δ id。/參考量修正值直流電壓Aud。和被控量補(bǔ)償值Δ、考慮到控制環(huán)路中，使充電更為穩(wěn)定，以減小電池的損耗，達(dá)到延長(zhǎng)電池壽命的目的；同時(shí)，由于內(nèi)環(huán)控制周期遠(yuǎn)小于外環(huán)控制周期，通過(guò)將交流側(cè)參考電流
正為 ，使得交流側(cè)電流的q分量i,能夠立即變?yōu)榻涣鱾?cè)參考電流修正值ζ，快
速到達(dá)控制目標(biāo)，減小電池充電電流的波動(dòng)。電池內(nèi)阻變化產(chǎn)生的電池內(nèi)部擾動(dòng)使電池本身產(chǎn)生的有功和無(wú)功的比例變化， 其中有功直接表現(xiàn)為電池內(nèi)部S0C，而無(wú)功表現(xiàn)為電池本身的發(fā)熱現(xiàn)象。當(dāng)電池內(nèi)阻變大時(shí)，預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻SOC參考值S0C(t+At)將比下一時(shí)刻SOC參考值SOCref (t+At)大， 此時(shí)，Δ SOC (t+At) <0，輸出Aidc<0、Δ udc <0禾口 Δ < 0，直流電流idc/直流電壓 Udc減小，這樣可以防止電池溫度過(guò)高造成電池的損耗，同時(shí)電池單位容量變小，也能緩和電池的充電，也能緩和電池的充電電流造成對(duì)電池的沖擊，保證電池電量的穩(wěn)定增長(zhǎng)，達(dá)到保護(hù)電池并實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)電池壽命的目的；反之，當(dāng)電池內(nèi)阻變小時(shí)，預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻SOC參考值 SOC (t+At)將比下一時(shí)刻 SOC 參考值 SOCref (t+At)小，此時(shí)，Δ SOC (t+At) >0，輸出 Aidc> 0、Aud。> 0和Δ、> 0，直流電流id。/直流電壓ud。增加，以達(dá)到快速充電的目的。


圖1是現(xiàn)有電池充電控制裝置的一種結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明電池充電控制裝置的一種具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2所示的前饋補(bǔ)充控制模塊的一種具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)圖；圖4是現(xiàn)有電池充電控制裝置在電池內(nèi)阻發(fā)生擾動(dòng)時(shí)電池電流變化曲線圖；圖5是本發(fā)明電池充電控制裝置在電池內(nèi)阻發(fā)生擾動(dòng)時(shí)電池電流變化曲線圖；圖6是電池長(zhǎng)時(shí)間充電SOC采樣值曲線比較圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當(dāng)已知功能和設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述也許會(huì)淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時(shí)，這些描述在這里將被忽略。實(shí)施例圖2是本發(fā)明電池充電控制裝置的一種具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，如圖1所示，本發(fā)明電池充電控制裝置包括SVPWM(空間矢量脈寬調(diào)制)整流控制模塊1、電流/電壓外環(huán)控制模塊2、電流內(nèi)環(huán)控制模塊3以及SOCGtate of Charge，電池荷電狀態(tài))預(yù)測(cè)模塊5、前饋補(bǔ)償控制模塊6。交流側(cè)三相電流、電壓通過(guò)SVPWM整流控制模塊1整流得到所需的直流電流idc;/ 直流電壓Ud。用于電池充電，電池出廠參考值的直流電流id?！?ef/直流電壓Ud?！?ef加上參考量修正值直流電流Δ id。/參考量修正值直流電壓Aud。，得到修正后的參考直流電流i:/ 直流電壓U:，然后與直流電流id。/直流電壓ud。與進(jìn)行比較，將差值id。—m+Δ id。_id。/ud。— ref+Δ Udc-Udc送入電流/電壓外環(huán)控制模塊2中，電流/電壓外環(huán)控制模塊2輸出交流側(cè)參考電流igf電流/電壓外環(huán)控制2使直流側(cè)的直流電流id。/直流電壓ud。跟蹤目標(biāo)參考值直流電流id?！繕?biāo)參考值直流電壓ud?！?；電流/電壓外環(huán)控制模塊2輸出交流側(cè)參考電流i, %與被控量補(bǔ)償值Δ、相加，得到修正后的交流側(cè)參考電流ζ，然后與交流側(cè)電流的q分量、進(jìn)行比較，將差值
Δ送入電流內(nèi)環(huán)控制模塊3中，電流內(nèi)環(huán)控制模塊3輸出控制量到SVPWM整流控制模塊1中，使交流側(cè)電流的q分量、跟蹤修正后的交流側(cè)參考電流< ；在SVPWM整流控制模塊1直流側(cè)得到與目標(biāo)參考值直流電流id?！繕?biāo)參考值直流電壓ud?！?amp; 一致的直流電流 idc/直流電壓ud。。如圖1所示，在本發(fā)明中，SOC預(yù)測(cè)模塊5用于獲取電池的下一時(shí)刻的SOC預(yù)測(cè)值 SOC (t+ Δ t)，然后與電池出廠參考值的下一時(shí)刻SOC參考值SOCref (t+ Δ t)進(jìn)行比較，得到差值Δ SOC (t+ At) = SOCref (t+ Δ t) -SOC (t+ Δ t)，作為前饋補(bǔ)償控制模塊6的輸入調(diào)整量， 該輸入調(diào)整量反映了電池內(nèi)阻的變化。前饋補(bǔ)償控制模塊6根據(jù)輸入調(diào)整量Δ SOC (t+At)計(jì)算參考量修正值直流電流Δ id。/參考量修正值直流電壓Aud。以及被控量補(bǔ)償值Δ ，計(jì)算原則為輸入調(diào)整量 Δ SOC (t+At)越大，參考量修正值直流電流Aide/參考量修正值直流電壓Aude以及被控量補(bǔ)償值Δ、也越大，且符號(hào)相同。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)電池充電控制過(guò)程中忽略電池自身?yè)p耗，內(nèi)阻變化帶來(lái)的充電不穩(wěn)定的問(wèn)題。具體來(lái)講，在電池充電控制中引入了基于SOC預(yù)測(cè)的前饋控制，結(jié)合現(xiàn)有的內(nèi)環(huán)電流控制、外環(huán)電流/電壓控制形成新的電池充電控制結(jié)構(gòu)。在新的電池充電控制結(jié)構(gòu)下，前饋控制為內(nèi)外環(huán)串級(jí)控制提供參考量修正值直流電流△ id。/參考量修正值直流電壓Aud。以及被控量補(bǔ)償值Δ、，以抵消電池內(nèi)阻變化帶來(lái)的充電不穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)精確的充電控制，減少電池的損耗，達(dá)到延長(zhǎng)電池壽命的目的。在本發(fā)明中，內(nèi)環(huán)電流控制實(shí)現(xiàn)交流側(cè)電流的q分量i,(有效電流)的控制，即被控量的控制。外環(huán)電流/電壓控制輸出交流側(cè)參考電流％為被控量、的控制目標(biāo)參考值，也稱為內(nèi)環(huán)電流控制的充電控制指令igf由于當(dāng)修正后的參考直流電流‘/直流電壓—定時(shí)，外環(huán)電流/電壓控制輸出交流側(cè)參考電流也恒定，即內(nèi)環(huán)電流控制的充電控制指令i,—M恒定。若不加被控量補(bǔ)償值Δ、，由于外環(huán)電流/電壓控制為反饋控制，因此在前一段時(shí)間內(nèi)電流或電壓調(diào)整有所延時(shí)，因此加入被控量補(bǔ)償值Δ、，使得內(nèi)環(huán)充電指令為 ζ =iq_ref+Aiq。內(nèi)環(huán)控制周期遠(yuǎn)小于外環(huán)控制周期，因此可看做調(diào)整周期為0，內(nèi)環(huán)控制能使得被控量立刻變?yōu)橹绷鱾?cè)所需的目標(biāo)參考值，即& =/；。因此，加入被控量補(bǔ)償值Δ iq能使控制裝置快速達(dá)到控制目標(biāo)，并能減小電池的波動(dòng)。同時(shí)在直流電流id。/直流電壓ud。 穩(wěn)定到目標(biāo)值，即修正后的修正后的參考直流電流i*d。/直流電壓^4后，由于修正后的參考直流電流i*d。/直流電壓4一定，輸出內(nèi)環(huán)充電控制指令^自動(dòng)調(diào)整為/1或☆對(duì)應(yīng)的恒定指令，例如當(dāng)Δ > 0時(shí)，由于外環(huán)的主導(dǎo)控制作用也會(huì)使得交流側(cè)參考電流相應(yīng)的減小，使得內(nèi)環(huán)充電控制指令^恒定，并對(duì)應(yīng)外環(huán)的/1或所對(duì)應(yīng)。在本發(fā)明中，如圖1所示，SOC預(yù)測(cè)模塊是根據(jù)直流電流id。/直流電壓Ude實(shí)現(xiàn)SOC 預(yù)測(cè)的。電池SOC預(yù)測(cè)屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。另外，如圖1所示，電流/電壓外環(huán)控制模塊2選擇電流或電壓進(jìn)行控制，根據(jù)充電進(jìn)程進(jìn)行確定，也屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此也不再贅述。圖3是圖2所示的前饋補(bǔ)充控制模塊的一種具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，如圖3所示，前饋補(bǔ)充控制模塊包括安時(shí)逆運(yùn)算模塊601和交流側(cè)-直流側(cè)功率守恒建立被控量補(bǔ)償模塊，根據(jù)輸入調(diào)整量AS0C(t+At)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池充電控制裝置參考量，即目標(biāo)參考值直流電流id?！猺ef/目標(biāo)參考值直流電壓ud?！男拚捅豢亓浚唇涣鱾?cè)參考電流i,—的補(bǔ)償。在本實(shí)施例中，采用鋰電池為例進(jìn)行參考量修正值直流電流Δ id。/參考量修正值直流電壓Δ Ud。以及被控量補(bǔ)償值Δ、的計(jì)算，具體計(jì)算分為兩步完成參考量修正值計(jì)算和被控量補(bǔ)償值計(jì)算。1、參考量修正值計(jì)算參考量修正計(jì)算值計(jì)算分為兩部分參考量修正值直流電流△ id。計(jì)算和參考量修正值直流電壓Δ Ud。計(jì)算。第一部分根據(jù)安時(shí)逆運(yùn)算方法建立SOC與電流直接的關(guān)系，以及SOC預(yù)測(cè)值和參考值的差值，得到參考量修正值直流電流；第二部分根據(jù)電池電路等效模型中電流、電壓關(guān)系，以及第一部分得到的參考量修正值直流電流△ id。，得到參考量修正值直流電壓 Audc0兩部分分別計(jì)算出外環(huán)需要補(bǔ)償?shù)膮⒖剂啃拚抵绷麟娏骱蛥⒖剂啃拚抵绷麟妷篈udc。參考量修正值根據(jù)電池內(nèi)阻變換產(chǎn)生擾動(dòng)帶來(lái)的輸入調(diào)整量AS0C(t+At)輸入得到。根據(jù)不同的充電模式下，即恒流和恒壓充電模式下分別對(duì)應(yīng)與參考量修正值直流電流Aide和參考量修正值直流電壓Aud。，輸入調(diào)整量AS0C(t+At)通過(guò)給定理想情況下， 即電池出廠參考值的電池S0t;ef(t+At)值和預(yù)測(cè)得到SOC (t+At)進(jìn)行比較得到。輸入到輸出的采用安時(shí)逆運(yùn)算，由于安時(shí)逆運(yùn)算是建立參考量修正值直流電流△ id。和SOC的關(guān)系最直接的方法，由于預(yù)測(cè)周期較短，因此不會(huì)存在較大的累積誤差。而參考量修正值直流電壓的校正值求解可以通過(guò)電池等效電路模型中電池電流和電壓的基本關(guān)系得到解決。a、參考量修正值直流電流計(jì)算當(dāng)采用恒流充電時(shí)，首先由安時(shí)逆運(yùn)算中電池SOC和電流關(guān)系建立關(guān)系模型SOC (t) = SOCinit+ / (idc/Cusable)dt(1)其中SOCinit為電池初始SOC值，id。為電池充電電流(為正)，Cusable為電池可用電量，它扣除了電池周期性充放電損耗和電池存儲(chǔ)損耗下的電池可用容量。若在t時(shí)刻，SOCref (t) = SOC⑴，有在下一控制周期t+At時(shí)亥IJ，令A(yù)SOC (t+At) =S0t;ef (t+At)-SOC (t+At)，則代入(1)式可建立直流側(cè)充電電流補(bǔ)償關(guān)系模型 Δ SOC (t+ At) = (SOCref (t) +Idcref Δ t/Cusable) - (SOC (t) +idc Δ t/Cusable)
(2)
一 (idc—ref—idc)八 t/Gusable — Δ idc Δ t/Cusable
-de由( 式最終得到參考量修正值直流電流ΔΔ idc = Cusable · Δ SOC (t+Δ t) · At(3)b、參考量修正值直流電壓計(jì)算采用恒壓充電時(shí)，首先由公式(3)得到參考量修正值直流電流Δ id。，其直流側(cè)充電電流為id。+ Δ id。，并由鋰電池充電電壓和SOC關(guān)系，得到參考量修正值直流電壓Δ udc Δ udc = Uoc- (idc+ Δ idc) · Rin+ Δ E ⑴ _udc(4)其中，U。。為電池開(kāi)路電壓，Rin是電池內(nèi)阻，ΔΕ(Τ)為電池不同溫度下的電壓差， 開(kāi)路電壓和電池內(nèi)阻均可根據(jù)S0CMf，即參考SOC值計(jì)算得到。鋰電池模型可計(jì)算出內(nèi)阻I in，結(jié)合電池等效電路模型可求解出電流變化后對(duì)應(yīng)的電池輸出電壓值ud。+Aud。，由于電池恒壓狀態(tài)，即可通過(guò)當(dāng)前的參考電壓值求得Aud。。2、被控量補(bǔ)償值計(jì)算被控量補(bǔ)償值計(jì)算采用交流側(cè)-直流側(cè)功率守恒條件。在SVPWM整流控制模塊1 中，其被控制量為交流側(cè)電流、電壓，通過(guò)對(duì)IGBT開(kāi)關(guān)的直接控制達(dá)到直流側(cè)的間接控制。 因此前饋補(bǔ)償其實(shí)是對(duì)內(nèi)環(huán)輸出值的控制，即i,，其中直流側(cè)與交流側(cè)的關(guān)系建立為功率守恒。在本實(shí)施例中，采用單位功率因素控制，因此只考慮有功功率部分，通過(guò)功率守恒得到內(nèi)環(huán)被控量的補(bǔ)償值，最終實(shí)現(xiàn)前饋補(bǔ)償。首先SVPWM整流交流側(cè)和直流側(cè)(輸入和輸出)的功率守恒模型pac = pdc(5)
其中pa。和pd。分別表示交流側(cè)有功功率和直流側(cè)有功功率；忽略線路損耗和開(kāi)關(guān)器件的損耗，功率等價(jià)于電流與電壓的乘積，其中單位因素條件下忽略無(wú)功，由(5)式得
權(quán)利要求
1.一種電池充電控制裝置，包括SVPWM整流控制模塊、電流/電壓外環(huán)控制模塊以及電流內(nèi)環(huán)控制模塊；交流側(cè)三相交流電通過(guò)SVPWM整流控制模塊整流得到所需的直流電流id。/直流電壓 Udc用于電池充電，直流電流id。/直流電壓ud。與電池出廠參考值的直流電流id?！绷麟妷簎d。—&進(jìn)行比較，將差值id?！猺ef_id。/ud。—ref_ud。送入電流/電壓外環(huán)控制模塊中，電流/電壓外環(huán)控制模塊輸出交流側(cè)參考電流i,—Mf，電流/電壓外環(huán)控制使直流側(cè)的直流電流id。/ 直流電壓ud。跟蹤目標(biāo)參考值直流電流id?！?ef/目標(biāo)參考值直流電壓ud?！?amp; ；電流/電壓外環(huán)控制模塊輸出交流側(cè)參考電流igrf與交流側(cè)電流的q分量、進(jìn)行比較，將差值差值i,—μ-、送入電流內(nèi)環(huán)控制模塊中，電流內(nèi)環(huán)控制模塊輸出控制量到SVPWM 整流控制模塊中，使交流側(cè)電流的q分量、跟蹤交流側(cè)參考電流& ；在SVPWM整流控制模塊直流側(cè)得到與目標(biāo)參考值直流電流id。—目標(biāo)參考值直流電壓ud?！?amp;一致的直流電流 Idc/直流電壓Udc ；其特征在于，還包括SOC預(yù)測(cè)模塊、前饋補(bǔ)償控制模塊；SOC預(yù)測(cè)模塊用于獲取電池的下一時(shí)刻的SOC預(yù)測(cè)值SOC (t+ Δ t)，然后與電池出廠參考值的下一時(shí)刻SOC參考值SOCref(t+At)進(jìn)行比較，得到差值A(chǔ)S0C(t+At)= SOCref (t+ Δ t) -SOC (t+ Δ t)，作為前饋補(bǔ)償控制模塊的輸入調(diào)整量；前饋補(bǔ)償控制模塊根據(jù)輸入調(diào)整量AS0C(t+At)計(jì)算參考量修正值直流電流 Aid。/參考量修正值直流電壓Aud。以及被控量補(bǔ)償值Δ、，計(jì)算原則為輸入調(diào)整量 Δ SOC (t+At)越大，參考量修正值直流電流Aide/參考量修正值直流電壓Aude以及被控量補(bǔ)償值Δ、也越大，且符號(hào)相同；將直流電流idc/直流電壓Udc修正為4 = idc_ref +^jClC^dC = Udc_ref + dc，然后與電池出廠參考值的直流電流id。—直流電壓Ud。—％進(jìn)行比較，將差值id?！?idc"idc/udc_ Δ ud。-ud。送入電流/電壓外環(huán)控制模塊中；將交流側(cè)參考電流iurf修正為g =iq_ref +Δ/,，然后與交流側(cè)電流的q分量、進(jìn)行比較，將差值U Δ iq-iq送入電流內(nèi)環(huán)控制模塊中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電控制裝置，其特征在于，所述的前饋補(bǔ)償控制模塊包括安時(shí)逆運(yùn)算模塊，根據(jù)輸入調(diào)整量ASOCa+At)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池充電控制裝置修正值直流電流Δ idc/參考量修正值直流電壓Aud。的計(jì)算Δ idc = Cusable - Δ SOC (t+At) · AtΔ udc = Uoc- (idc+ Δ idc) · Rin+ Δ E ⑴-Udc其中，C—為扣除了電池周期性充放電損耗和電池存儲(chǔ)損耗下的電池可用容量，At 為前饋補(bǔ)償控制周期，U。。為電池開(kāi)路電壓，Rin是電池內(nèi)阻，ΔE(T)為電池不同溫度下的電壓差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池充電控制裝置，其特征在于，所述的前饋補(bǔ)償控制模塊包括交流側(cè)-直流側(cè)功率守恒建立被控量補(bǔ)償模塊，根據(jù)修正值直流電流Δ idc/參考量修正值直流電壓Δ Ud。計(jì)算被控量補(bǔ)償值
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電池充電控制裝置，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加了SOC預(yù)測(cè)模塊、前饋補(bǔ)償控制模塊組成的前饋補(bǔ)償控制結(jié)構(gòu)，將電池內(nèi)阻變化通過(guò)SOC預(yù)測(cè)模塊、前饋補(bǔ)償控制模塊，在傳統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)中添加參考量修正值直流電流Δidc/參考量修正值直流電壓Δudc和被控量補(bǔ)償值Δiq考慮到控制環(huán)路中，使充電更為穩(wěn)定，以減小電池的損耗，達(dá)到延長(zhǎng)電池壽命的目的；同時(shí)，由于內(nèi)環(huán)控制周期遠(yuǎn)小于外環(huán)控制周期，通過(guò)將交流側(cè)參考電流iq_ref修正為使得交流側(cè)電流的q分量iq能夠立即變?yōu)榻涣鱾?cè)參考電流修正值快速到達(dá)控制目標(biāo)，減小電池充電電流的波動(dòng)。
文檔編號(hào)H02J7/10GK102437629SQ20111033921
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者彭超, 徐紅兵, 鄒見(jiàn)效, 鄭宏 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)