總線式電池均衡系統的優(yōu)化控制算法研究.pdf

1、鋰離子電池是儲能技術中一項重要技術。而由于鋰離子電池的特性，必須以一定數目的電池串聯成電池組來使用鋰離子電池。而當以電池組形式使用時，由于電池組內部各個電池單體的參數不一，會出現過充現象或者過放現象。該現象的產生，將會嚴重影響電池組整體性能的發(fā)揮以及電池組整體的使用壽命。因而近年來，對于電池均衡系統的研究成為了一個熱點。
　　論文針對總線式均衡網絡結構的電池均衡系統，展開了對其能量分配問題的算法研究。利用一致性算法、預測控制優(yōu)化算

2、法，解決了能量均衡問題。論文工作如下：
　?、賹τ诒豢刈兞繛殡姵仉娏康南到y，根據總線式均衡網絡結構，確立系統的無向拓撲圖，再以能量守恒定律作為約束條件，建立了在考慮轉移能量損耗問題的系統模型，設計了一階一致性協議。運用李雅普諾夫函數分別證明了處于靜態(tài)時和處于動態(tài)時系統都是漸進穩(wěn)定的。通過仿真，驗證了該算法實現電量一致的可行性。
　?、跒榱藴p少系統的計算量，降低均衡功率的最大值，以及較為理想的實現電池能量均衡系統的最終需求，系

3、統以均衡功率為被控變量，建立了帶有能量轉移損耗的系統模型，設計了二階一致性算法。通過借鑒前人提出的二階一致性定理，證明了論文使用的控制協議對于該均衡系統是可以實現電量平均一致的。并通過仿真驗證，驗證了這一結論。
　?、蹖σ噪姵仉娏繛楸豢刈兞康南到y，建立理想狀況下的整體模型，設立以無超調為目的的優(yōu)化指標函數，引入預測控制作用，對電池均衡過程與結果進行優(yōu)化。并通過李雅普諾夫穩(wěn)定分析定理和無限時域預測控制穩(wěn)定定理，證明了預測出控制在電池