[发明专利]一种基于模糊控制算法的动力电池系统控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于模糊控制算法的动力电池系统控制方法，包括如下步骤：步骤1：定义实际判决门限；步骤2：选择偏差e为观测量，规定变化等级；步骤3：得出控制量模糊表；步骤4：设置模糊规则，得模糊关系R，计算得到模糊关系矩阵R；步骤5：由模糊决策表示出控制量u的输出；步骤6：将模糊控制量u进行反模糊化，得到决策控制量。本发明还公开了一种基于模糊控制算法的动力电池系统控制装置，包括如下部分：实际判决门限定义模块；偏差选择模块；控制量模糊定义模块；模糊关系模块；模糊决策模块；决策控制量模块。本发明利用状态信息确定电池系统的工作状态及输出模式，有助于获得稳定、安全、高效的船舶动力，可以广泛应用于船舶制造领域。

技术领域

本发明涉及船舶制造领域，特别是涉及一种基于模糊控制算法的动力电池系统控制方法及装置。

背景技术

随着传统能源的日益减少和环境问题的日益突出，大力开发和利用可再生能源已成为我国的基本国策。氢能是理想的可持续能源之一，其具有燃烧热值高、无污染、损耗少等特点。

当前清洁能源技术正蓬勃发展，太阳能、风能等清洁能源已在运输船舶上得到实际应用。然而太阳能、风能等清洁能源具有能量密度低、随机性和间歇性等特性，并受气候环境和经济性等诸多因素的影响，很难在船舶上规模化应用；单纯燃料电池系统仅适于作为小型船舶的主动力或大型船舶的辅助电源。故引入安全可控的氢能源作为燃料并充分利用太阳能，所以，现实中需要针对氢燃料电池相关管理系统，以效率与安全为优化目标，满足船舶安全要求，实现对氢燃料电池相关管理系统的联合控制。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于模糊控制算法的动力电池系统控制方法及装置，使其能够利用一种模糊控制算法通过状态信息确定电池系统的工作状态及输出模式，可助于实现稳定、安全、高效的船舶动力系统。

本发明提供的一种基于模糊控制算法的动力电池系统控制方法，包括如下步骤：步骤1：定义实际判决门限T:T＝T₀-e(1)，其中，T₀为理论判决门限，e为各种因素对理论判决门限产生的偏差；步骤2：选择偏差e为观测量，由公式(1)变换可得：e＝T₀-T(2)，其中，T₀为理论判决门限，T为实际判决门限，将偏差e划分为5个模糊集，分别是：负大NB、负小NS、零O、正小PS、正大PB，并规定变化等级；步骤3：将控制量u划分为5个模糊集，分别是：负大NB、负小NS、零O、正小PS、正大PB，得出控制量模糊表；步骤4：设置模糊规则，得模糊关系R，计算得到模糊关系矩阵R；步骤5：由模糊决策表示出控制量u的输出；步骤6：将模糊控制量u 进行反模糊化，得到最终的决策控制量。

在上述技术方案中，所述步骤1中，通过引入判决门限误差补偿电路来定义实际判决门限T。

在上述技术方案中，所述步骤2中，所述偏差e若大于0，则误差补偿电路对判决门限产生正偏差，偏差e越大，则产生正偏差越大；所述偏差e若小于0，则误差补偿电路对判决门限产生负偏差，偏差e 越小，则产生负偏差越小。

在上述技术方案中，所述步骤2中，所述偏差e的变化等级规定为-3、-2、-1、0、1、2、3，则可以得到如下表所示的判决门限模糊表：

判决门限模糊表

在上述技术方案中，所述步骤3中，根据控制量u的变化范围规定其变化等级为：-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4，则可以得到如下表所示的控制量模糊表：

控制量模糊表